灯光帮助自动驾驶汽车更好地扫描附近快速移动的物体
由于使用光探测和测距 (LiDAR) 感知物体的方式受到限制,自动驾驶汽车很难识别蹒跚学步的孩子和突然出现的棕色包之间的区别。自动驾驶汽车行业正在探索调频连续波(FMCW)激光雷达来解决这个问题。
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研究人员已经建立了一种方法,这种激光雷达可以通过对硅芯片上的光进行机械控制和调制,实现对附近快速移动物体的更高分辨率检测。 FMCW LiDAR 通过扫描自动驾驶汽车顶部的激光来检测物体。单个激光束分裂成其他波长的梳子,称为微梳子,以扫描一个区域。光从物体反弹并通过光学隔离器或循环器进入检测器,从而确保所有反射光最终到达检测器阵列。新方法使用声波来更快地调整这些组件,从而可以对附近物体进行更高分辨率的 FMCW LiDAR 检测。
该技术集成了由氮化铝制成的微机电系统 (MEMS) 传感器,以在从兆赫兹到千兆赫兹的高频范围内调制微梳。一组相控 MEMS 传感器也用于手机中以识别蜂窝频带,通过向硅芯片中发射类似螺旋形的应力波来搅动千兆赫频率的光。搅拌运动对光线进行调制,使其只能沿一个方向传播。
采用相同技术的其他传感器会激发声波,以兆赫兹频率震动芯片,展示亚微秒级控制和激光脉冲微梳或孤子的调谐。这种光调制技术不仅将机械与光学相结合,还结合了所涉及的制造工艺,使该技术在商业上更具可行性。 MEMS换能器简单地制作在氮化硅光子晶片上,加工过程最少。
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这项新技术可以推动微型梳子在电力关键系统(如太空、数据中心和便携式原子钟)或极端环境(如低温环境)中的应用。
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