En LiDAR-enhed på størrelse med en finger er nu tilgængelig

En nanofotonik-baseret LiDAR-teknologi udviklet af et POSTECH-forskerhold blev præsenteret som et inviteret papir i Natur nanoteknologi, det førende akademiske tidsskrift inden for nanoscience og nanoengineering.

I denne avis, et POSTECH-forskerhold (ledet af professor Junsuk Rho fra afdelingerne for maskinteknik og kemiteknik, postdoc forsker Dr. Inki Kim fra Institut for Maskinteknik, og ph.d. kandidat Jaehyuck Jang fra Institut for Kemiteknik) i samarbejde med det franske Nationale Videnskabsinstitut (CNRS-CRHEA) fokuserede på LiDAR-enheden udviklet ved at studere den metamaterialebaserede ultralette nanofotonik.

Ud over, papiret introducerer nanofotoniske kerneteknologier, såsom faseændringsmaterialebaseret strålescanningsteknik, en LiDAR af flash-typen, der ikke kræver strålescanning ved at anvende punktskygenereringsenhed, og lyskildeenhedsintegration og skalerbare fremstillingsmetoder.

I særdeleshed, papiret forklarer, at den ultrapræcise LiDAR-enhed udviklet af forskerholdet ikke kun kan anvendes på autonome køretøjer, men også til intelligente robotter, droner, 3D panorama kameraer, CCTV'er, og augmented reality platforme. LiDAR-teknologi indsamler dybdeinformationen om et objekt ved at bestråle en laserstråle på objektet og måle tidspunktet for dets tilbagevenden. LiDAR-sensorer vinder opmærksomhed inden for fremtidige skærme fra maskiner - såsom autonome køretøjer, kunstigt intelligente robotter, og ubemandede luftfartøjer – til at blive monteret på iPhones til 3D-ansigtsgenkendelse eller brugt i sikre betalingssystemer.

I øjeblikket, det avancerede mekaniske LiDAR-system på taget af autonome køretøjer er omtrent på størrelse med to voksne næver stablet sammen, og koster titusindvis af dollars. Ud over, der er stadig mange udfordringer, der skal overvindes, såsom en opladningsproces, der bruger en enorm mængde strøm og varmestyring.

Som en løsning på dette, forskerholdet foreslog en ultrakompakt LiDAR-teknologi baseret på nanofotonik. Forskerne forklarer, hvordan denne nanofotoniske teknologi kan innovere LiDAR-sensorsystemet i forskellige aspekter, fra de grundlæggende måleprincipper i LiDAR til de nyeste ultrahurtige og ultrapræcise nanofotoniske målemetoder, og nanofotoniske enheder såsom metaoverflader, soliton mikrokam, og optiske bølgeledere.

"I øjeblikket, forskerholdet udfører adskillige opfølgende undersøgelser for at udvikle ultralette metasurface-baserede sammensatte LiDAR-systemer, " bemærkede professor Junsuk Rho. "Hvis denne forskning lykkes, vi kan se frem til at fremstille overkommelige ultrahurtige og ultrapræcise LiDAR-systemer til en overkommelig pris."