Исследователи из Массачусетского технологического института разработали инновационную конструкцию кремниево-фотонного чипа, которая способна кардинально улучшить характеристики лидарных систем. Эти устройства, использующие импульсы инфракрасного излучения для обнаружения препятствий и составления карты местности, особенно важны для беспилотного транспорта, аэрофотосъемки, космических миссий и промышленного мониторинга.
Сегодняшние лидары нередко громоздки и дороги — во многом из-за наличия движущихся частей, таких как вращающиеся зеркала. Износ этих элементов снижает долговечность устройств и мешает их массовому внедрению в транспортной и промышленной сферах. Кроме того, у существующих чиповых лидаров есть серьезный недостаток — узкое поле зрения из-за помех между оптическими антеннами.
Инженеры разом решили несколько проблем. Они создали интегрированную антенную решетку, которая эффективно подавляет перекрестные помехи между антеннами на кремниево-фотонном чипе. Благодаря этому лидар может сканировать более широкий диапазон обзора, сохраняя низкий уровень шума и высокую точность измерений.
Кремниево-фотонная технология использует свет вместо электрических сигналов для обработки информации. Это позволяет размещать оптическое оборудование прямо на полупроводниковых чипах — и делать лидары значительно компактнее. Новая архитектура антенных решеток устраняет прежние ограничения по углу обзора и качеству сигнала, характерные для оптических фазированных решеток.
Функционал, который мы продемонстрировали в этой работе, решает фундаментальную проблему технологии интегрированных оптических фазированных решеток, позволяя создавать лидарные датчики будущего, которые будут значительно превосходить по производительности те, что мы демонстрировали ранее
Разработчики считают, что их достижение ускорит внедрение лидаров на чипах в самых разных областях: от автономного вождения и робототехники до обороны и промышленного зондирования. Твердотельные лидары без движущихся частей окажутся надежнее и долговечнее, а их компактные размеры упростят интеграцию в дроны, транспортные средства и геодезическое оборудование.
Ранее Наука Mail рассказывала, что разработана страховочная «пара глаз» для беспилотных автомобилей.
