Onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de prestaties van LIDAR-systemen te verbeteren door thermisch licht optisch te versterken. Hiermee is aangetoond dat het mogelijk is om met hoge precisie objecten op grote afstand in kaart te brengen.
In een recent wetenschappelijk artikel, gepubliceerd op 19 oktober 2026, beschrijven onderzoekers Darren Ming Zhi Koh, Peng Kian Tan en Christian Kurtsiefer een innovatieve benadering van Light Detection and Ranging (LIDAR). De kern van hun onderzoek richt zich op het gebruik van thermisch licht, dat van nature intensity-fluctuaties vertoont, ook wel bekend als 'photon bunching'. Hoewel dit type licht nuttig is als bron van entropie of voor temporeel gecorreleerd licht, vormde de lage spectrale dichtheid tot nu toe een aanzienlijke hindernis voor praktische toepassingen in LIDAR-systemen.
Optische versterking als oplossing
Om de beperkingen van de lage helderheid van thermisch licht te overwinnen, hebben de onderzoekers gebruikgemaakt van optische versterking. Volgens de publicatie op arxiv.org is hiermee aangetoond dat de genormaliseerde tweede-orde coherentiefunctie van een thermische lichtbron behouden blijft, zelfs na het versterkingsproces.
Deze technische doorbraak stelt het team in staat om de helderheid van de lichtbron te verhogen zonder de essentiële eigenschappen van het thermische licht te verliezen. Om de praktische effectiviteit van deze methode te testen, voerden de wetenschappers een rasterscan uit van een gebouw. De resultaten waren opvallend: het systeem kon een object op een afstand van 1,3 kilometer detecteren met een diepte-resolutie van slechts 2 centimeter.
De werking van LIDAR-technologie
Om de impact van deze nieuwe methode te begrijpen, is het essentieel om de basis van LIDAR te kennen. Zoals uitgelegd door ibcom, is LIDAR een remote-sensing technologie die laserstralen gebruikt om in realtime zeer nauwkeurige afstanden en bewegingen in een omgeving te meten. Het systeem zendt snelle pulsen van nabij-infrarood licht uit die terugkaatsen op objecten. Een sensor vangt deze reflecties op, waarna een processor de tijd en afstand berekent om een zogenaamde 'puntenwolk' te genereren.
Deze technologie werkt op vergelijkbare principes als radar en sonar, maar maakt gebruik van licht in plaats van radiogolven of geluidsgolven. Volgens techdepot.nl maakt dit het mogelijk om afstanden sneller en met een hogere resolutie te meten dan met traditionele radar- of sonarsystemen. Naast de afstand kan de intensiteit van de teruggekaatste straal ook informatie geven over de textuur en het materiaal van het oppervlak.
Toepassingen in de praktijk
De breedte van de inzetbaarheid van LIDAR is groot. In Vlaanderen wordt de technologie bijvoorbeeld ingezet voor het creëren van driedimensionale puntenwolken van de buitenruimte, zoals beschreven op het vlaanderen.be. Deze data worden gebruikt voor 3D-visualisaties, kartering en volumemetingen, waarbij de hoge positienauwkeurigheid essentieel is voor beleidsmakers en studiebureaus.
Daarnaast is de technologie cruciaal voor moderne innovaties zoals autonome voertuigen. De precisie van LIDAR is nodig om dynamische 3D-modellen te maken die voertuigen veilig door snel veranderende omgevingen leiden. Ook bij het beoordelen van natuurrampen, zoals tsunami's, aardverschuivingen of lavastromen, speelt de technologie een belangrijke rol.
De nieuwe methode met optisch versterkt thermisch licht zou de weg kunnen vrijmaken voor nog nauwkeurigere scans over grotere afstanden, wat de praktische toepasbaarheid van deze remote-sensing techniek verder kan uitbreiden.