由于激光雷達對物體的感知能力有限，自動駕駛車輛很難區分突然出現在視野中的學步兒童和棕色袋子。為了解決這個問題，自動駕駛汽車行業正在探索調頻連續波(FMCW)激光雷達。
(圖片來源:普渡大學)據國外媒體報道，普渡大學氧化物MEMS實驗室和瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)光子學和量子測量實驗室已經開發出一種方法。通過機械控制和片上聲光調制，FMCW激光雷達可以以更高的分辨率探測附近快速移動的物體。FMCW激光雷達通過自主車頂部的激光掃描來探測目標。單個激光束被分成其他波長的梳狀結構(微梳狀結構)來掃描一個區域。光從物體反射并通過光頻隔離器或循環器進入檢測器。研究人員使用聲波來更快地調整這些組件，從而提高FMCW激光雷達的分辨率，以檢測附近的物體。這項技術使用由氮化鋁制成的微機電系統(MEMS)致動器來調制從兆赫到千兆赫范圍內的高頻梳。此外，還用于蜂窩波段移動電話識別的相控MEMS致動器也用于通過向硅芯片發射螺旋應力波來振動千兆赫頻率的光。普渡大學電子和計算機工程教授蘇尼爾·巴韋說，“這種攪動調整了光線，使其只能向一個方向移動。”普渡大學電子和計算機工程專業的博士生郝天制造了這種MEMS致動器。他將致動器與EPFL開發的氮化硅光子薄片整合在一起。田解釋說:“大量聲波的嚴格垂直約束防止了串擾，并允許將致動器安裝在附近的位置。”該技術使用其他傳感器來激發聲波，并以兆赫的頻率振動芯片，演示了激光脈沖微束或孤子的亞微秒控制和調諧。研究人員表示，這種光調制技術不僅結合了力學和光學，還結合了相關的制造工藝，使該技術在商業上更加可行。MEMS致動器的制造基于氮化硅光子晶片，制造工藝非常簡單。“我們已經證明，混合系統比單一系統有更多的優勢和功能，”EPFL大學物理學教授托比亞斯·基彭伯格說。研究人員表示，這項新技術將推動微梳在太空、數據中心和便攜式原子鐘等極端環境中，或者在低溫環境中的應用。
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