激光雷达中的光学原理与应用
成都
07 月 21 日 - 07 月 25 日
# 光学 # 物理学 # 计算机科学
1916年,爱因斯坦提出了光的受激发射理论,人类对激光开始有了认知。激光诞生之后便广泛应用在军事、医疗、通讯、工业、航空等各个领域,被认为是继核能、电脑、半导体之后人类最重要的发明之一。随着人工智能技术的发展,扫地机器人、汽车自动驾驶等领域发展迅速,其中智能避障技术是其中的核心技术,而激光雷达是智能避障实现目标识别的核心技术,作为一种新兴崛起的感知硬件,激光雷达的原理就是通过发射激光来测量周围事物的距离。发射的激光线束越多,感知的区域和细节就越多,而通过让反射的激光转动扫描,就可以得到一片区域的三维形态。激光雷达也被越来越多的头部汽车企业应用在自动驾驶的应用中。
该项目联合国家级光学工程研究中心激光三维成像领域的专家,通过认识激光、控制激光、测量激光来研究探讨激光雷达的基本原理、设计实现以及当前其在避障机器人方面应用存在的挑战,深度理解当前激光雷达的技术原理以及未来智能科技的发展。
科
研
师
资
国家一线科研专家
特邀国家级光学工程研究中心激光三维成像领域的专家指导
前
沿
课
题
前沿课题深度学习
系统学习激光雷达的基本原理,以及在自动驾驶中的设计实现
科
研
实
操
亲身体验科研实操
进行激光、光电探测实验以及智能避障机器人测试实验
成
果
应
用
课题科研成果应用
科研成果应用于激光雷达的技术支持以及未来智能科技的发展
主要实验

激光调试

示波器测量

扩束镜安装

激光单点测距

控制激光

望远镜制作

光电探测

激光扫描成像
日程表
*日程供参考,可能会根据具体情况调整顺序或微调内容
参考证书展示
ASDAN SCIENCE 证书
UCAS 官方推荐的 ASDAN SCIENCE SHORT COURSES CREDIT
XLAB中国官方结业证书
*证书sample仅为参考,具体证书内容可能会根据当期课程内容微调,以实际发放为准
ASDAN Research证书
(可选,需完成后续学术产出)
科研院所证书
*证书sample仅为参考,具体证书内容可能会根据当期课程内容微调,以实际发放为准
项目感言
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让我印象最深的实验是搭建激光单点测距系统,这个实验让我第一次尝试去搭建一个完整的设备并且去进行实验和测量,我也从中学到了很多。除此之外我还学到了很多理论知识,比如超构镜,激光雷达的应用和原理等等,同时也提升了我自己动手做实验的能力,让我领略了真正的物理世界的奇妙。我觉得这是一次对我未来的专业非常有用的经历,在学习中也让我对科学更加感兴趣。
—— 上实剑桥浦东校区 陈同学
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这次的XLAB实验让我收获了独立的思考的能力,很大程度上提高了我做实验自己动手的能力与语言沟通表达能力,其中实验环节让我收获最大的便是激光测距实验,不仅收获了具体的激光测距方法,还收获了团队合作的精神。由于我未来的专业选择方向是工程专业,而激光雷达技术又与工程有密不可分的关系,所以这次的实验经历可以算作我的工程专业的启蒙,也让我坚定信念走工程研究这条道路。通过本次的实验研究与调研,让我对科技产生了浓厚的兴趣,对于未来的目标有了更清晰的认知与努力的方向。
—— 南京汉开书院 张同学
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对实验理解更深刻以前没有自己动手做过实验,对光学的理解更加深刻,了解了大学物理学习的难度以及学习体系,学习了光学物理的前沿科技例如激光雷达,超构透镜等并对其原理以及未来应用做了充分思考,培养了我的团队合作能力以及动手操作能力和自主学习能力。
—— 黑龙江省实验中学 魏同学
精彩瞬间
为什么选择我们
历史
20+ 年历史,由德国哥廷根大学的 Neher 教授发起,得到德国政府和哥廷根大学大力支持。多年来,XLAB 以高端科研实验为学术核心的课程设计受到广泛青睐。每年,来自欧洲和全球超过10000名学生参与到该项目中。XLAB 在全球各地开设实践中心,旨在让这个独特的理念和教学方式覆盖更多学子,培养未来的科学人才。
XLAB 期望让更多人学习体验到科学的乐趣,鼓励他们探索科学的奥秘,并思考如何运用科学解决人类难题。因此,XLAB 的课题一般不会是简单的物理、化学、生物、医学,更多的是跨学科的前沿课题,如基因工程、医学研究、纳米生物、药物化学、高能物理等。
课题
实验
实验是 XLAB 项目的核心,每个参与者都将有机会进入先进的实验室,在导师的指导下安全地进行系列相关实验和数据分析,并完成实验报告。每天进行 6 个小时以上的科研,这不仅能提升学生的科学知识和逻辑思维,还能锻炼专注力和忍耐力。学生们将有机会亲身体验科研人员的工作内容和状态,并认真思考是否在在未来教育中选择科研方向。
XLAB 的课程设置是独特的,它包含四个关键模块:学科导读与课题思考、科研教学、实验操作、实验数据分析、科研报告撰写。通过四大模块的学习,学生对这个课题就一定会有进一步的思考。所有课程均为小班教学,人数在 10-25 人。
课程
师资
由于 XLAB 的课题和内容均超过高中的教学纲领,且“专”于某个研究领域,因此,项目需要邀请该领域的科研专家进行实验设计与教学。XLAB 中国获得了相关科研机构的学术支持,根据 XLAB 的教学方式与实验要求设计内容,为中国学生提供深度的科研学术体验。
参加 XLAB 项目的学生将获得 2 份权威证书:XLAB 项目参与证书,详细说明实验内容,并由提供学术支持的科研单位导师签名;同学们将完成一份包含实验成果和数据分析的学术报告,并以此申请 UCAS 官方推荐的由英国素质教育发展认证中心 ASDAN 颁发的 30 学时“Science Award”科学奖证书。
证书
科研
对于任何有计划或者正在开展自然科学研究性学习 EPQ 或者科研论文的同学而言,XLAB 都为同学们提供了不可多得的科研场景来践行自己的科研计划,参与动手实践科研中。实验报告可以作为个人科研成果的部分。