慢速照明加快LiDAR传感器的开发

一种小型硅光子芯片，可用于非机械光束控制和扫描。图片来源：横滨国立大学

更快并不总是更好，特别是在采用先进技术的3D传感器方面。随着在自动驾驶汽车，机器人和无人机，安全系统等领域的应用，研究人员正在努力寻找一种紧凑且易于使用的3D传感器。

日本横滨国立大学的一个团队认为，他们已经开发出一种方法，可以利用慢速光来获得这种传感器，慢速光是在领域中出乎意料的动作，在这种情况下，速度往往比其他变量高。

他们于1月20日在“光学协会”（Optical Society）出版的Optica杂志上发表了他们的研究结果。

光检测和测距（也称为LiDAR）传感器可以使用激光来绘制远处物体之间的距离以及更多距离。在现代的LiDAR传感器中，许多系统都是由激光源组成的。光电探测器，将光转换为电流；以及光束转向装置，将光线引导到正确的位置。

横滨国立大学电气与计算机工程系的论文作者兼教授Toshihiko Baba说：“当前现有的光束转向装置都使用某种机械，例如旋转镜。” “这使设备体积庞大，笨重，总速度有限且成本很高。所有这些都变得不稳定，尤其是在移动设备中，这妨碍了广泛的应用。”

据巴巴说，近年来，越来越多的工程师转向光相控阵，这种光相控阵无需机械部件即可引导光束。但是，巴巴警告说，由于所需的光学天线数量庞大，以及校准每块天线所需的时间和精度，这种方法可能变得复杂。

巴巴说：“在我们的研究中，我们采用了另一种方法，我们称之为“慢光”。

巴巴和他的团队使用了一种特殊的波导“光子晶体”，瞄准的是硅蚀刻的介质。当被迫与光子晶体相互作用时，光被放慢并发射到自由空间。研究人员使用了棱镜透镜，然后将光束引导到所需的方向。

Baba说：“非机械转向被认为对于LiDAR传感器至关重要。”

最终的方法和设备体积小巧，没有移动机构，为固态LiDAR奠定了基础。这样的设备被认为更小，制造更便宜并且更具弹性，特别是在诸如自动驾驶汽车之类的移动应用中。

接下来，Baba和他的团队计划更充分地展示固态LiDAR的潜力，并致力于将其商业化的最终目标是提高其性能。

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