新的矽晶片開發可能徹底改變雷射雷達
2020-07-17 工程學習
矽晶片具有32個蛇形光學相控陣（SOPA）切片，用於小型雷射雷達系統。
光探測和測距 （LiDAR） 是一種利用雷射束測量環境中距離的技術。與回聲定位的光學版本一樣，雷射束從物體反彈到傳感器，傳感器可實時繪製周圍環境的 3D 圖像。
現在，新的研究旨在使雷射雷達更小、更便宜。科羅拉多大學博爾德分校的一個研究小組最近發表了一項研究，該研究討論了一種新的雷射雷達形式，該研究允許該技術避免目前引導雷射束創建3D圖像的大型旋轉反射鏡。
新方法使用研究人員稱之為蛇形光學相控陣（SOPA）的方法，該陣列串行連接一系列低損耗光柵波導，以提供無源光束轉向。研究人員聲稱，該系統空間高效，可擴展到遠程雷射雷達系統，提高了繪製複雜環境所需的解析度和掃描速度。
首席研究員Nathan Dostart說：&34;第一個使用1450-1650納米波長掃描的SAPA在27x610陣列中產生16，500個可地址點。
2016 年的谷歌自動駕駛汽車。注意笨重的雷射雷達帽子。
雷射雷達特別用於自動駕駛車輛，使汽車能夠有效地在複雜的道路上行駛，並且不會發生碰撞（儘管碰撞並不總是可以避免）。這些系統目前相當龐大，一些谷歌自動駕駛汽車車頂上笨重的裝置就證明了這一點。LiDAR還被用作繪製海岸線和高程等地理要素以及各種應用的科學工具，包括林業、農業、空間任務、應急行動和視頻遊戲。蘋果最新的iPadPro甚至採用了雷射雷達。
雷射雷達的這一進步可以解決自動駕駛汽車發展的一個關鍵問題，而自動駕駛汽車正是依靠它來完全取代人類駕駛員的。迄今為止，LiDAR 系統是自動駕駛汽車中最昂貴的部件，有些系統每組成本高達 70，000 美元。這種成本對於在日常消費設備中擴大該技術的使用是令人望而卻步的。加州大學博爾德團隊的研究是利用矽晶片使LiDAR更簡單、更小、更便宜，從而更容易用於自動駕駛汽車、智慧型手機或視頻遊戲等研究的一部分。
&34;合著者米洛什·波波維奇說。
這一創新已經迫在眉睫，據傳蘋果計劃在其即將推出的iPhone 12中包括一臺雷射雷達相機。希望消費類設備的雷射雷達的進步將有助於面部識別安全，幫助繪製登山路線的手和立足點，識別野生動物，以及無數其他應用。
&34;Dostart 說。"還有很長的路要走。
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