科學(xué)家開發(fā)先進(jìn)的光子雷達(dá)系統(tǒng) 可捕捉到厘米級(jí)的圖像（轉(zhuǎn)）

據(jù)New Atlas報(bào)道，悉尼大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新型的雷達(dá)，可以測量小到幾厘米的物體。這項(xiàng)新技術(shù)利用光子系統(tǒng)產(chǎn)生更高的帶寬信號(hào)，使雷達(dá)能夠更精確地探測更小的物體，甚至可以用來監(jiān)測醫(yī)院的病人生命體征。

雷達(dá)的工作原理是將射頻信號(hào)發(fā)射出去，并分析它們是如何反彈的，從而顯示出一個(gè)感興趣的物體（如飛機(jī)）的位置、形狀和速度。幾百兆赫的頻率是最常用的，它返回的圖像分辨率為米級(jí)。使用更高的頻率可以使雷達(dá)捕捉到更精細(xì)的細(xì)節(jié)，但這也擴(kuò)大了帶寬。這需要更強(qiáng)大的信號(hào)處理，反過來又使系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性大大增加。

光子雷達(dá)可以幫助解決這個(gè)問題。這種技術(shù)仍然是發(fā)射微波，但信號(hào)的產(chǎn)生和處理改用激光，使其在更寬的帶寬上具有更高的頻率。

在新的研究中，研究人員開發(fā)了一個(gè)先進(jìn)的光子雷達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)帶寬為11GHz，以34GHz的頻率為中心。重要的是，驅(qū)動(dòng)它的電子元件的工作頻率僅為40至80 MHz，使系統(tǒng)的要求保持簡單。由此產(chǎn)生的雷達(dá)圖像具有更精細(xì)的分辨率，低至僅1.3厘米（0.5英寸）。

在測試中，光子雷達(dá)能夠?qū)π∥矬w進(jìn)行成像，尺寸僅為3 x 4厘米（1.2 x 1.6英寸），因?yàn)樗鼈冊谝粋€(gè)旋轉(zhuǎn)板上移動(dòng)。在另一項(xiàng)測試中，研究人員對(duì)一架商用無人機(jī)進(jìn)行了成像，甚至能夠看到它們旋轉(zhuǎn)時(shí)的葉片。

該團(tuán)隊(duì)表示，除了雷達(dá)用于通常的物體探測外，新的光子雷達(dá)還可以作為一種非侵入性的方式來監(jiān)測病人的生命體征，如呼吸和心率。最終，該設(shè)備可以安裝在一個(gè)光子芯片上，該芯片足夠小，可以集成到智能手機(jī)等電子設(shè)備中。

接下來，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在巨型海蟾蜍上測試新系統(tǒng)，并最終測試人類。

該研究發(fā)表在《激光和光子學(xué)評(píng)論》雜志上。

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