北京冬奥会于2022年2月4日开幕。除了晶莹玉白的冰雪世界，本届冬奥会还有一抹亮眼的颜色，那就是象征着环保的绿色，蓝天、雪地奏出别样的冰雪二重奏。浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心“先进光电技术及应用”研发团队刘东教授课题组携自主研制的大气高光谱分辨率激光雷达(HSRL)系统，受邀参与冬奥会气象保障工作，助力冬奥会打赢“蓝天保卫战”。
刘东团队本次参与的气象保障中，主要工作是表征北京地区气象特点，研究北京冬季雾霾频发天气成因，监测西北地区春季沙尘暴传输情况，厘清气溶胶-云-降水相互作用关系等等。
为更好地参与北京冬奥会气象保障工作，团队提前一年在北京地区开展了外场试验，与北京大学、北京师范大学、国家气象局、中科院大气物理所、北京市延庆气象局等多家高校及科研单位开展合作，对气象保障工作进行了预演和准备。
刘东团队研发的大气HSRL采用极窄带光谱鉴频技术，分离大气回波信号中的米散射和瑞利散射成分，解决了激光雷达中“一个方程，两个未知数”的难题，可以实现大气光学特性的精确反演。
大气高光谱分辨率激光雷达系统
“我们利用高光谱分辨率激光雷达对大气中的颗粒物及云的光学及微物理特性进行立体探测，不仅对厘清大气污染的形成、演化及传输机制有根本的指导作用，也对更深入、更系统地研究气候气象具有重要的科学意义。”刘东介绍，“团队研发的视场展宽迈克尔逊干涉仪 (FWMI) 鉴频器，克服了传统分子吸收型鉴频器适用波长单一的缺点，并且极大地拓宽了常规迈克尔逊干涉仪的接收角范围，可在红外到紫外任意波段工作，实现多波长多光谱的高分辨率、高精度大气探测，为精确反演大气微物理特性提供有利条件。”
常规迈克尔逊干涉仪与FWMI干涉仪在不同视场角的表现对比
“多维度高分辨感知器件及系统”研发团队冬奥科技带来独一无二的视角
冬奥村源源不断迎来世界各地的运动员，为了帮助运动员和观众们更好地了解各个运动场馆的信息，更好领略冬奥运动的魅力，浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心“多维度高分辨感知器件及系统”研发团队刘旭教授带领的三维显示课题组研制的桌面裸眼三维显示技术在科技部“科技冬奥”重点专项支持下，分别部署于北京冬奥村和张家口国家跳台滑雪中心，为参赛运动员以及观众提供一种新奇的观看体验，通过提供180度视角范围的连续视差，将奥运场馆以及赛事运动以一种三维的形式进行全方位的展示，观众无需佩戴设备也能体验到奥运场馆的精巧设计和赛事运动的紧张刺激。
这种裸眼3D相较于传统的二维显示能够提供真实视差从而给人更精确的深度暗示，可以带给观众更强的参与感和真实感，同时相比传统VR显示，摆脱了眼镜束缚，也能让观众少了一份要接触眼镜等设备而带来的防疫上的担忧。
桌面光场三维显示系统部署在北京冬奥村北京小屋
为了助力本届冬奥会的赛事场馆和运动的多媒体信息展示的“身临其境，精彩绝伦”的主题，刘旭教授带领的三维显示组和上海大学合作突破了三维显示数据量大难实时、设备复杂不易维护等难题。
桌面光场三维显示系统部署在国家跳台滑雪中心观众暖棚
刘旭表示，团队通过建立一套快速的数据转换流程以及设备易用性优化，让桌面三维显示设备在一个月时间内完成两套研制的同时，顺利部署在北京冬奥村和张家口国家跳台滑雪中心。同时，通过与冬奥组织方的密切合作完成了设备的压力测试，保证两套设备能在赛事期间提供稳定的三维观看体验。
