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Mittwoch, 08.01.2020

Forschung

Laser: LiDAR Messtechnik

Bei LIDAR kann ein Raum mittels Laserlicht dreidimensional vermessen werden. Bei der Darstellung werden die Tiefeninformation farblich kodiert dargestellt. Hier zu sehen ist die räumliche Vermessung eines Lego-Baggers als Beispielmodell (Abb.: Karpf et al.)

Schnelle dreidimensionale Erfassung des Raumes

Prof. Dr. Sebastian Karpf vom Institut für Biomedizinische Optik (BMO) der Universität zu Lübeck 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.

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

Prof. Dr. Sebastian Karpf