Langsomt lys for at fremskynde udviklingen af ​​LiDAR -sensorer

Hurtigere er ikke altid bedre, især når det kommer til en 3D-sensor i avanceret teknologi. Med applikationer i autonome køretøjer, robotter og droner, sikkerhedssystemer og mere, forskere stræber efter en 3D-sensor, der er kompakt og let at bruge.

Et team fra Yokohama National University i Japan mener, at de har udviklet en metode til at opnå en sådan sensor ved at udnytte langsomt lys, et uventet træk i et felt, hvor hastighed ofte værdiansættes over andre variabler.

De offentliggør deres resultater den 20. januar i Optica , et tidsskrift udgivet af The Optical Society.

Lysregistrering og rækkevidde, også kaldet LiDAR, sensorer kan kortlægge afstanden mellem fjerne objekter og mere ved hjælp af laserlys. I moderne LiDAR -sensorer, mange af systemerne er sammensat af en laserkilde; en fotodetektor, som omdanner lys til strøm; og en optisk stråle -styreanordning, som leder lyset til den rigtige placering.

"I øjeblikket bruger eksisterende optiske strålestyringsenheder alle en slags mekanik, såsom drejespejle, "sagde Toshihiko Baba, papirforfatter og professor i Institut for Elektro- og Datateknik ved Yokohama National University. "Dette gør enheden stor og tung, med begrænset samlet hastighed og høje omkostninger. Det hele bliver ustabilt, især på mobile enheder, hæmmer den brede vifte af applikationer. "

I de seneste år, ifølge Baba, flere ingeniører har vendt sig mod optiske fasede arrays, som leder den optiske stråle uden mekaniske dele. Men, Baba advarede, en sådan tilgang kan blive kompliceret på grund af det nødvendige antal optiske antenner, samt den tid og præcision, der er nødvendig for at kalibrere hvert stykke.

"I vores undersøgelse, vi anvendte en anden tilgang - det vi kalder 'langsomt lys, «, Sagde Baba.

Baba og hans team brugte en speciel bølgeleder "fotonisk krystal, "rettet gennem et silicium-ætset medium. Lys sænkes og udsendes til det frie rum, når det tvinges til at interagere med den fotoniske krystal. Forskerne indgik en prisme-linse for derefter at lede strålen i den ønskede retning.

"Den ikke-mekaniske styring menes at være afgørende for LiDAR-sensorer, "Sagde Baba.

Den resulterende metode og enhed er små, fri for bevægelsesmekanik, sætter scenen for en solid state LiDAR. En sådan enhed betragtes som mindre, billigere at lave og mere modstandsdygtig, især i mobile applikationer såsom autonome køretøjer.

Næste, Baba og hans team planlægger mere fuldstændigt at demonstrere potentialet i en solid state LiDAR, samt arbejde med at forbedre dens ydeevne med det ultimative mål at kommercialisere enheden.