Улучшенная LiDAR технология улучшает обнаружение быстро движущихся объектов автономными транспортными средствами

Самокатное авто имеет трудности распознать разницу между малышом и коричневой сумкой, внезапно появляющейся, из-за ограничений в том, как оно чувствует объекты, используя Обнаружение и Дальномерение Света (LiDAR). Автономная транспортная промышленность исследует частотно-модулированную непрерывную волну (FMCW) LiDAR для решения этой проблемы.

Исследователи построили способ, которым этот тип LiDAR мог бы достичь более высокого разрешения обнаружения близких быстро движущихся объектов через механическое управление и модуляцию света на кремниевом чипе. FMCW LiDAR обнаруживает объекты сканируя лазерный свет с вершины автономного транспортного средства. Один лазерный луч расщепляется в гребенку других длин волн, называемую микрогребенкой, для сканирования области. Свет отражается от объекта и идет к детектору через оптический изолятор или циркулятор, который обеспечивает, чтобы весь отраженный свет попадал в детекторный массив. Новый метод использует акустические волны для обеспечения более быстрой настройки этих компонентов, что может принести более высокое разрешение FMCW LiDAR обнаружения близких объектов.

Технология интегрирует микроэлектромеханические системы (MEMS) трансдюсеры, сделанные из нитрида алюминия, для модуляции микрогребенки на высоких частотах, варьирующихся от мегагерц до гигагерц. Массив фазированных MEMS трансдюсеров, также используемых в смартфонах для различения сотовых полос, взволновывает свет на гигагерц частотах, запуская пробообразную волну напряжения в кремниевый чип. Вращательное движение модулирует свет так, что он может путешествовать только в одном направлении.

Другие трансдюсеры в той же технологии возбуждают акустическую волну, которая трясет чип на мегагерц частотах, демонстрируя суб-микросекундное управление и настройку лазерного импульса микрогребенки или солитона. Эта техника модуляции света не только интегрирует механику с оптикой, но и процессы фабрикации, вовлеченные, делая технологию более коммерчески жизнеспособной. MEMS трансдюсеры просто фабрицируются поверх кремниевого нитрида фотонического вейфера с минимальной обработкой.

Новая технология может дать импульс для микрогребенки приложений в критичных по мощности системах, таких как в космосе, центрах обработки данных и портативных атомных часах или в экстремальных средах, таких как те с криогенными температурами.