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機(jī)械系統(tǒng)

超快激光控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng):未來(lái)激光雷達(dá)的“終結(jié)者”?

rongpuiwing 來(lái)源:微迷網(wǎng)2022-05-18 我要評(píng)論(0 )   

在不久的將來(lái),自動(dòng)駕駛汽車(chē)將使用基于激光束的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),與目前基于無(wú)線電波的系統(tǒng)相比更加快速。該技術(shù)比現(xiàn)有的避免事故系統(tǒng)技術(shù)的性能更佳,效率更高。

 據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道,在不久的將來(lái),自動(dòng)駕駛汽車(chē)將使用基于激光束的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),與目前基于無(wú)線電波的系統(tǒng)相比更加快速。該技術(shù)比現(xiàn)有的避免事故系統(tǒng)技術(shù)的性能更佳,效率更高。

 

根據(jù)普渡大學(xué)發(fā)布的一份報(bào)告顯示,正如研究人員現(xiàn)在所說(shuō)的,激光束控制比任何采用相控陣天線(phased antenna-array)技術(shù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都要快得多。這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基于脈沖激光與硅基表面之間的相互作用。脈沖激光由“帶有頻率梳光譜的鎖模激光器”產(chǎn)生。
 

基于激光束的轉(zhuǎn)向裝置可以在納秒或皮秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大角度的掃描,而現(xiàn)有技術(shù)則需要微秒級(jí)的時(shí)間才能完成。
 

“相比現(xiàn)有的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜程度大大降低且功耗更低,”斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的博士后研究人員Amr Shaltout提出了這個(gè)想法,“該技術(shù)融合了兩種不同領(lǐng)域的技術(shù):納米光學(xué)(光在納米級(jí)的行為)超表面(metasurface,能操縱光的表面)和超快光學(xué)。”
 

快速掃描意味著更高的幀速率,這又對(duì)應(yīng)用程序提出了高分辨率輸出的要求?;诩す馐霓D(zhuǎn)向裝置不需要任何附加的電源,并與芯片兼容。據(jù)報(bào)告,這種完全基于超表面的光與物質(zhì)相互作用,可以被集成到圖案化的硅薄膜中。
 

斯坦福大學(xué)的材料科學(xué)與工程系教授Brongersma談?wù)摚骸斑@為所有納米級(jí)電子電路提供允許激光束轉(zhuǎn)向這一令人興奮的功能奠定了基礎(chǔ)?!?br/> 

自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用的激光雷達(dá)(LiDAR)與雷達(dá)相似,但并不是利用物體表面返回的無(wú)線電波,而是利用紅外光或可見(jiàn)光。這就是為什么許多自動(dòng)駕駛汽車(chē)頂上都安裝了一個(gè)奇怪的旋轉(zhuǎn)裝置?;诩す馐霓D(zhuǎn)向裝置可以替代這種昂貴的裝置,從而降低整體成本。普渡大學(xué)的Vladimir Shalaev認(rèn)為,“這似乎是套顛覆性的解決方案,未來(lái)在自動(dòng)駕駛這個(gè)龐大、新興的產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生巨變。”
 

根據(jù)報(bào)告,基于激光束的轉(zhuǎn)向裝置除了應(yīng)用在自動(dòng)駕駛汽車(chē)外,還可以用于其他需要導(dǎo)航的領(lǐng)域,如太空飛行、雷達(dá)、成像、標(biāo)記掃描、考古學(xué)、測(cè)繪、機(jī)器人技術(shù)以及其他類(lèi)似領(lǐng)域。

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激光束轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
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