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这次足够小了!指尖上的硅光子激光雷达获430万美元投资

2019-07-22 10:23
来源: 微迷网

激光雷达(LiDAR)是机器人和自动驾驶汽车感知周围世界的关键技术之一,不过,目前的激光器和传感器等激光雷达元件通常都具有很大的尺寸。据麦姆斯咨询报道,激光雷达创新厂商Voyant Photonics提出了一种不同的方案,它们打造了一款可以放在指尖上的激光雷达系统。

激光雷达常被用于中距离的环境感知,因为远距离应用,雷达有优势;近距离应用,超声波等其它方案更紧凑。但是,从数米到数百米的范围,就是激光雷达的舞台了。

不幸的是,即使是目前最紧凑的激光雷达解决方案仍然约有巴掌那么大,并且,已为汽车应用做好量产准备的激光雷达通常尺寸要更大。如果激光雷达尺寸足够小,它们可以隐藏在汽车的每个角落,甚至可以安装在汽车内部,提供关于汽车内部和周围所有环境的丰富位置信息。此外,尺寸小同时也意味着更低的功耗,无需破坏现有的线路和设计。如果能够实现这样的微尺寸和功耗,激光雷达还将进入汽车以外更广泛的应用领域。

传统的机械式激光雷达一般通过每秒多次扫描场景,然后测量其反射以跟踪物体的距离。但这种机械扫描激光雷达通常体积较大,速度慢且易于失效,因此创新的开发商正在尝试各种其它技术方案,例如瞬间照亮整个场景的Flash激光雷达,或是利用超构材料进行光束转向的方案等等。

硅光子学方案似乎已经准备好在激光雷达领域参与竞争,它本质上就是为了各种目的而在芯片上操纵光,例如,在逻辑门中取代电节点以提供超快、低热的信号处理。Voyant Photonics正是开创了一种将硅光子学应用于激光雷达的解决方案。

过去,基于芯片的光子学研究试图从光波导表面(用于转向光或发射光的元件)发射相干激光光束的尝试,但由于光倾向于在近距离处自身干涉,而受限于低视场和低功率。

Voyant Photonics开发的“光学相控阵”技术方案,通过仔细研究改变穿过芯片的光波相位来绕开这个问题。其结果得到了一个完全没有运动元件,且比指尖还小的芯片,能够在很宽广的环境中发射高速扫描的非可见光。

这次足够小了!指尖上的硅光子激光雷达获430万美元投资

“这是一项突破性的赋能技术,利用该技术实现的激光雷达是如此之小,”Voyant Photonics联合创始人Steven Miller说,“这里我们讨论的可是立方厘米级别的尺寸。很多电子产品根本无法容纳目前市场上像垒球大小的激光雷达,例如无人机,对重量很敏感的产品,或机器人技术,它需要将激光雷达嵌入机器手臂的尖端。”

Steven Miller及其联合创始人Chris Phare来自美国哥伦比亚大学(Columbia University)的Lipson纳米光子学研究组。哥伦比亚大学电气工程教授Michal Lipson,是硅光子学领域的主要先驱之一。

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