前沿：罗先刚院士团队在Light发表超构透镜宽视场高时空分辨3D成像LiDAR

b 高时间分辨率的实现：通过光谱-声光（spectral-AO）扫描实现跨轴速率匹配，使全视场的高速二维光束扫描成为可能。

c 高空间分辨率的获得：宽视场像散超构透镜（AML）同时解决光谱扫描视场窄与光束像散导致空间分辨率下降的问题——这些问题无法由不含像散补偿的普通超构透镜（NML）消除。插图给出了NML与AML的相位分布示意。

d 上：分辨率靶标的成像结果，展示系统优异的空间分辨率（6.46 mrad）。下：快速旋转风扇的时间切片演化，展示系统的高时间分辨率（FPAR约36.6 MHz）。

b 光谱-双声光级联扫描示意图。y向声光偏转器在每次光谱扫描后快速切换以保证速率匹配，x向声光偏转器以类似方式工作，形成三轴扫描配置。

c 速率不匹配对有效采样点数的影响。(i) 速率匹配（β=1）使FPAR=PPAR，最大化采集效率；(ii) 速率不匹配（β=2）因冗余光谱扫描使FPAR降低到PPAR的一半。

d 闪耀光栅引起的光束发散角扩展示意图。

e 闪耀光栅衍射后相邻三个光谱通道输出光束的演化示意：(i) 无超构透镜；(ii) 使用普通超构透镜（NML）；(iii) 使用像散超构透镜（AML）。AML在扩展光谱扫描视场的同时校正光束像散。

b 宽视场AML的相位分布，伪彩表示相位，蓝色等值线表示相位梯度（rad/mm）。

c 在AML辅助下实现的光谱-声光级联扫描二维光束输出角分布Θx,y（以中心光束为0°），颜色表示不同光谱通道。

d–f 光栅色散后相邻三个通道光束的演化：(d) 无超构透镜；(e) 使用NML；(f) 使用AML。绿色虚线以中间通道的x位置作坐标参考。由于像散，光栅输出光束沿光轴由椭圆变圆再变椭圆；该像差可被AML有效校正。

g–i 对应在y=0平面内的强度剖面：(g) 无超构透镜；(h) 使用NML；(i) 使用AML。AML扩展视场、校正像散并提升空间分辨率，从而显著增强LiDAR空间探测能力。

b 测得的物体尺寸与空间位置（上）与重建的三维点云（下）对比。

c 点云在距离轴上的概率密度分布，展示约3 cm的测距精度（标准差σ的均值）。

d 在不同FPAR条件下风扇旋转的时间演化（β1=1时最大FPAR=36.56 MHz）。橙色圆柱与蓝/绿螺旋表示时间分辨的风扇状态；通过螺距分析得到旋转周期24.94 ms（拟合）与25.10 ms（真实值）。

e 在20.3 kfps帧率下的超高速动态三维成像结果（每帧1×60×30个可寻址点）。结果显示约6~7帧后，槽C旋转到槽B的初始位置，这与3 kHz斩波器单槽周期约333.3 μs一致。

b 通过亚像素重建恢复的分层深度强度切片，其中(i)–(iv)分别对应四个不同距离处的强度分布。距离用颜色编码，强度用饱和度与灰度表示。Θx=−50°平面处的紫色曲线表示沿距离方向的总强度分布I(D)。Θy=0°切片表示二维强度分布I(Θx,0°,D)。

c 提取的四个深度切片内的强度分布，对应(b)中I(D)的极值位置。

d 在某一特定Θx处的强度剖面，顶部与底部分别对应(c)(ii)与(c)(iii)。此前在原始点云a(iii)中不清晰的1 cm线宽特征在重建后清晰可分辨，体现出6.46 mrad的空间分辨率。