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慢速照明加快LiDAR傳感器的開發
來源:賽斯維傳感器網 發表于 2020/10/13

一種小型硅光子芯片,可用于非機械光束控制和掃描。圖片來源:橫濱國立大學

更快并不總是更好,特別是在采用先進技術的3D傳感器方面。隨著在自動駕駛汽車,機器人和無人機,安全系統等領域的應用,研究人員正在努力尋找一種緊湊且易于使用的3D傳感器。


日本橫濱國立大學的一個團隊認為,他們已經開發出一種方法,可以利用慢速光來獲得這種傳感器,慢速光是在領域中出乎意料的動作,在這種情況下,速度往往比其他變量高。


他們于1月20日在“光學協會”(Optical Society)出版的Optica雜志上發表了他們的研究結果。


光檢測和測距(也稱為LiDAR)傳感器可以使用激光來繪制遠處物體之間的距離以及更多距離。在現代的LiDAR傳感器中,許多系統都是由激光源組成的。光電探測器,將光轉換為電流;以及光束轉向裝置,將光線引導到正確的位置。


橫濱國立大學電氣與計算機工程系的論文作者兼教授Toshihiko Baba說:“當前現有的光束轉向裝置都使用某種機械,例如旋轉鏡! “這使設備體積龐大,笨重,總速度有限且成本很高。所有這些都變得不穩定,尤其是在移動設備中,這妨礙了廣泛的應用!


據巴巴說,近年來,越來越多的工程師轉向光相控陣,這種光相控陣無需機械部件即可引導光束。但是,巴巴警告說,由于所需的光學天線數量龐大,以及校準每塊天線所需的時間和精度,這種方法可能變得復雜。


巴巴說:“在我們的研究中,我們采用了另一種方法,我們稱之為“慢光”。


巴巴和他的團隊使用了一種特殊的波導“光子晶體”,瞄準的是硅蝕刻的介質。當被迫與光子晶體相互作用時,光被放慢并發射到自由空間。研究人員使用了棱鏡透鏡,然后將光束引導到所需的方向。


Baba說:“非機械轉向被認為對于LiDAR傳感器至關重要。”


最終的方法和設備體積小巧,沒有移動機構,為固態LiDAR奠定了基礎。這樣的設備被認為更小,制造更便宜并且更具彈性,特別是在諸如自動駕駛汽車之類的移動應用中。


接下來,Baba和他的團隊計劃更充分地展示固態LiDAR的潛力,并致力于將其商業化的最終目標是提高其性能。


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