激光突進(jìn)

尹穎堯+陳曉麗

“中國制造2025”明確提出了智能制造、增材制造，這兩者都與激光密切相關(guān)，都有賴于激光技術(shù)來不斷突破瓶頸。華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院的夏珉老師以無人駕駛汽車為例說明。

以前，我們制作汽車零部件，都要經(jīng)過洗床、磨床等各種工序，一次一次地加工才能完成。有了數(shù)控機(jī)床，情況得到了好轉(zhuǎn)，但仍需區(qū)分粗加工和細(xì)加工，工序依舊復(fù)雜。光電學(xué)院的教授們研究利用激光，讓這些工序一氣呵成，比如大功率連續(xù)激光負(fù)責(zé)粗加工，皮秒、飛秒激光做精細(xì)加工，智能成像探測(cè)對(duì)激光加工質(zhì)量全程監(jiān)測(cè)。這時(shí)，原本擺放著巨大機(jī)床的廠房，變成了一個(gè)激光加工中心，一臺(tái)加工激光可以完成以前一個(gè)廠房里眾多機(jī)床的加工工作。

保障無人汽車使用的動(dòng)力電池的安全，激光功不可沒。

動(dòng)力電池最怕起火爆炸，尤其是在充電期間。為什么會(huì)爆炸？常是電芯焊接不到位，存在瑕疵，導(dǎo)致充電時(shí)某一個(gè)點(diǎn)局部電流過大，從而發(fā)熱太多，最后爆炸。2016年以來，我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)全面激光化，真正實(shí)現(xiàn)電芯的無縫焊接，消滅瑕疵。

無人駕駛汽車的攝像頭技術(shù)很關(guān)鍵，需攻克三大技術(shù)難題。第一是高清廣角高速成像，即攝像頭覆蓋更廣的成像范圍，成像更清晰，成像速度更快。第二是全車周視技術(shù)。無人駕駛汽車周身安裝若干傳感器，后視鏡可以沒必要存在了。第三是深度學(xué)習(xí)。現(xiàn)在高速公路要限定一定的時(shí)速，并不是汽車本身的原因，而是駕駛員在高速行駛中，反應(yīng)跟不上。無人駕駛汽車引入深度學(xué)習(xí)，讓人工智能（AI）360度自動(dòng)識(shí)別行人、汽車、路況、交通標(biāo)識(shí)等全方位信息，時(shí)速200公里也無極速反應(yīng)危險(xiǎn)。

以上三種技術(shù)的突破，都有賴于激光雷達(dá)的進(jìn)展。將來激光雷達(dá)可以收集300米甚至更遠(yuǎn)的完整信息。激光雷達(dá)的體積需不斷縮小才有實(shí)用性。十幾年前，光電學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)激光雷達(dá)猶如一臺(tái)冰箱，現(xiàn)在只有杯蓋那么大。endprint