蓋世汽車訊 無論是安裝在自動(dòng)駕駛汽車上，還是嵌入到最新的設(shè)備中，激光雷達(dá)系統(tǒng)都將在未來的技術(shù)中發(fā)揮重要作用。該系統(tǒng)使車輛能夠?qū)崟r(shí)了解周圍環(huán)境，使手機(jī)能夠繪制3D圖像，并提升視頻游戲中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果。然而，這些3D成像系統(tǒng)體積龐大、價(jià)格昂貴，而且很難滿足新興應(yīng)用的尺寸要求?！ ?/p>
(圖片來源：科羅拉多大學(xué)博爾德分校)
據(jù)外媒報(bào)道，為了解決這一挑戰(zhàn)，科羅拉多大學(xué)博爾德分校(University of Colorado Boulder)的研究人員研發(fā)了一種沒有運(yùn)動(dòng)部件或電子元件的新型硅片，可以提高激光雷達(dá)系統(tǒng)所需的分辨率和掃描速度。該項(xiàng)研究的第一作者Nathan Dostart表示，“我們希望用這種扁平的小芯片取代又大又笨重的激光雷達(dá)系統(tǒng)。”
目前的商用激光雷達(dá)系統(tǒng)使用大型旋轉(zhuǎn)鏡控制激光束，從而生成3D圖像。在過去三年中，Dostart及其同事一直研究一種新的控制激光束的方法，此種方法稱為波長(zhǎng)控制，即激光的每個(gè)波長(zhǎng)或顏色都指向一個(gè)獨(dú)特的角度。
研究人員開發(fā)出了新的方法，不僅同時(shí)沿著兩個(gè)維度(而不是一個(gè)維度)，來生成3D圖像。由于光束很容易通過改變顏色來控制，因此可以同時(shí)控制多個(gè)相控陣，以產(chǎn)生更大的孔徑和更高分辨率的圖像。該項(xiàng)研究的合著者Kelvin Wagner表示，“我們已經(jīng)找到方法，將這種2D彩虹放入一個(gè)極小的芯片中。”
目前，自動(dòng)駕駛汽車市值為500億美元，預(yù)計(jì)到2026年將超過5000億美元。雖然現(xiàn)在市面上的許多汽車已配備了一些自動(dòng)輔助功能，如增強(qiáng)的巡航控制和自動(dòng)車道保持，但真正的挑戰(zhàn)是創(chuàng)造無需人工干預(yù)或駕駛員負(fù)責(zé)的自動(dòng)駕駛汽車。在過去15年左右的時(shí)間里，創(chuàng)新者們已經(jīng)意識(shí)到，要想制造出這種汽車，不僅需要攝像頭和雷達(dá)，還需要激光雷達(dá)。
激光雷達(dá)是一種利用不可見光脈沖激光束來測(cè)量距離的遙感方法。激光光束會(huì)從其路徑上的物體反射回來，傳感器會(huì)收集這些反射信號(hào)，從而實(shí)時(shí)創(chuàng)建周圍環(huán)境的精確3D圖像。盡管激光雷達(dá)系統(tǒng)的尺寸已大幅減小，但該系統(tǒng)仍然是目前自動(dòng)駕駛汽車中最昂貴的部件，平均每輛車的價(jià)格高達(dá)7萬美元。
為了廣泛用于消費(fèi)市場(chǎng)，激光雷達(dá)必須變得更便宜、更小、更簡(jiǎn)單。一些公司正試圖利用硅光子學(xué)，即使用硅芯片來處理光來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。該研究小組的新發(fā)現(xiàn)是激光雷達(dá)系統(tǒng)硅芯片技術(shù)的一項(xiàng)重要進(jìn)展。這些硅芯片越簡(jiǎn)單、體積越小，同時(shí)在成像上保持高分辨率和精度，就能應(yīng)用到更多技術(shù)中，包括自動(dòng)駕駛汽車和智能手機(jī)。Dostart還表示，“我們提出了一種利用芯片技術(shù)的可擴(kuò)展的方法，但這僅僅是第一步，未來我們還有很長(zhǎng)的路要走?！?/p>
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