Donnerstag, 05.12.2019

Forschung

Schnelle LiDAR Messtechnik ist die optische Entsprechung des RADAR

Dreidimensionale Erfassung des Raumes mittels Laserlicht - Anwendungen für autonome Fahrzeuge und in der Robotik

Prof. Dr. Sebastian Karpf vom Institut für Biomedizinische Optik (BMO) der Universität hat eine neuartiges System für LiDAR entwickelt, welches schnelle räumliche Abbildung in 3D ermöglicht. Hierbei werden sehr hohe Geschwindigkeiten durch den Einsatz eines neuen spektral-trägheitsfreien Scanverfahrens erreicht. Diese Arbeit entstand in Zusammenarbeit mit Forschern der University of California, Los Angeles (UCLA).

Bei LiDAR (Light Detection And Ranging) handelt es sich um die optische Alternative zu RADAR. Mittels Laserlicht kann eine dreidimensionale Erfassung des Raumes erreicht werden und findet unter anderem Anwendung in autonomen Fahrzeugen oder in der Robotik. In der kürzlich erschienenen Veröffentlichung „Time-stretch LiDAR as a spectrally scanned time-of-flight ranging camera” in Nature Photonics wird ein System präsentiert, welches eine schnelle, trägheitsfreie Erfassung in zwei Raumdimensionen ermöglicht. Diese Trägheitsfreiheit ist ein entscheidender Vorteil gegenüber mechanisch scannenden Systemen und wird über einen spektralen Ansatz erreicht, welcher zusätzlich zeitkodiert wird. Dieses spektro-temporale Verfahren in Verbindung mit neuentwickelter Lasertechnik wird nun in diesem time-stretch LiDAR System eingesetzt und ermöglicht sehr schnelle Erfassungsgeschwindigkeiten.

Sebastian ("Nino") Karpf ist seit April 2018 Juniorprofessor für translationale biomedizinische Photonik am Institut für Biomedizinische Optik (BMO) der Universität zu Lübeck. Die Juniorprofessur entstand im Rahmen des Schleswig-Holstein Exzellenzchairprogramms (SH-Chair Prof. Robert Huber) und des Exzellenzclusters „Precision Medicine for Inflammation (PMI)“ (DFG - EXC 2167). In diesen Programmen werden neuartige optische Verfahren erforscht und folgend in der biomedizinischen Entzündungsforschung angewendet. Am 21. Januar 2020 hält er seine Antrittsvorlesung an der Universität zu Lübeck mit dem Thema "The Need For Speed - Schnelle Zweiphotonenmikroskopie für die biomedizinische Optik".

Originalpublikation:
Y. Jiang, S. Karpf, and B. Jalali, "Time-stretch LiDAR as a spectrally scanned time-of-flight ranging camera", Nature Photonics, (2019)    
doi.org/10.1038/s41566-019-0548-6

Derzeit ist das Manuskript durch ein Pilotprojekt auch kostenfrei über das Portal researchgate.net verfügbar: www.researchgate.net/journal/1749-4893_Nature_Photonics/publication/337692338_Time-stretch_LiDAR_as_a_spectrally_scanned_time-of-flight_ranging_camera/links/5de5ef3f92851c83645d0ce3/Time-stretch-LiDAR-as-a-spectrally-scanned-time-of-flight-ranging-camera.pdf