数字化制造

日本科学家利用慢光研发低成本3D传感器 可用于自动驾驶汽车等

转载 :  ytvip03.com   2020年03月06日

        横滨国立大学认为,以前的激光雷达系统的光束控制设备会采用机械设备,又大又重。因而,研发了波导“光子晶体”,利用慢光研制了3D传感器。
        据外媒报道,速度越快并不一定就越好,这一理论对于先进的3D传感器而言更是如此。随着自动驾驶汽车、机器人和无人机以及安全系统等领域对3D传感器的应用越来越多,研究人员都在努力研制一种紧凑且易于使用的3D传感器。

 


        日本横滨国立大学(Yokohama National University)的一个研究小组认为,他们利用慢光现象(是一种反常的物理现象,光脉冲或光的其他调变模式在介质中以相当低的群速度传播)已经研发出此种传感器。
        激光雷达(光探测和测距)是一种传感器,可以利用激光绘制出物体之间的距离。在现代激光雷达传感器中,许多系统都由激光源、光电探测器(将光转换成电流)以及光束控制装置(将光导向适当的位置)组成。
        横滨国立大学电子与计算机工程系教授Toshihiko Baba表示:“目前的光束控制装置都会使用某种机械装置,如旋转镜,导致该设备又大又重,整体速度受到限制,成本也很高,从而导致不稳定,特别是在移动设备上不稳定,也因此阻碍了其得到广泛应用。”
        据Baba教授所说,近年来,越来越多的工程师转而研究光学相控阵,可以直接控制光束,无需任何机械部件。不过,Baba警告表示,此种方式需要大量的光学天线,还需要时间校准每一个部件的精度,可能会变得很复杂。
        因此,Baba教授及其研究小组利用了一种特殊的波导“光子晶体”,瞄准穿透一种硅蚀刻介质。当被迫与光子晶体交互时,光的速度会被减慢,并发射到自由空间内,然后科学家利用棱镜将光束导向预定方向。
        该方法制成的设备体积小,无需移动机械设备,为固态激光雷达的研发奠定了基础。此种设备不仅尺寸小、价格更便宜、更灵活,尤其适用于自动驾驶汽车等移动应用领域。

 

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