為突破激光雷達時空連續性限制，中國科學院武漢物理與數學研究所激光雷達研究團隊已成功研發出一種新型的全高程、全天時大氣探測激光雷達，實現從近地面直到約110公里的全高程探測，并實現對部分低中層和全部高層的全天時（晝夜連續）探測。

最近，“在西藏建成先進大氣綜合探測基地”的國家自然科學基金委員會重大儀器專項研究計劃中，中科院武漢物數所承擔重要課題“大氣風、溫探測激光雷達”的研制工作。

激光雷達探測研究方面，中科院武漢物數所課題組在國際上首次發現并自主命名的“雙鈉層現象”探測研究成果，改變了傳統“單鈉層”的理論認識，也有效提升了中國在該研究領域的國際地位。

激光雷達技術推廣應用方面，該所研制的激光雷達已成功應用于國家重大科學工程——子午工程的激光雷達北京站、合肥站、海南站和武漢站，運行近4年來系統工作穩定。

作為中科院空間環境預報中心、中國氣象局空間環境預警中心的成員單位，中科院武漢物數所還為這兩個中心提供空間環境探測數據，并在神舟飛船的發射和回收、北京奧運期間衛星的通信安全等航空航天活動中，多次執行空間環境保障任務。

中科院武漢物數所科研儀器設備自主研制已逐步形成“探索一代、研制一代、應用一代”的發展格局，在研發全高程全天時大氣探測激光雷達的同時，該所相關研究團隊還在鈣離子光頻標、核磁共振儀器、肺部磁共振成像儀、超聲無損檢測設備等方面突破一批關鍵技術，產業化也獲重要進展。

其中，研制成功的中國首臺光頻標（基于單個囚禁的鈣離子），性能指標與目前國際上同類離子光頻標水平相當，將為建立中國獨立的時間頻率體系和滿足中國未來科研、空間導航等需要的高精度頻率標準奠定基礎；研制出的高磁場核磁共振波譜儀已開始產業化，其成果也成功應用于國家強磁場基礎設施項目及多項國家重大工程和科研項目；旨在“點亮肺部”的肺部磁共振成像儀，已成功獲得中國首幅小動物活體肺部磁共振影像，將推動開展人體肺部重大疾病的診斷前研究。