半導(dǎo)體設(shè)備裝卸搬運(yùn)-精密儀器設(shè)備裝卸搬運(yùn)搬家的亞瑟報(bào)道：激光雷達(dá)越來(lái)越多地為自動(dòng)駕駛汽車(chē)、半‍導(dǎo)‌體‍設(shè)‌備‍搬‌運(yùn)‍和機(jī)器人以及智能手機(jī)提供 3D 掃描功能，但它通常使用移動(dòng)部件來(lái)限制它可以縮小的程度。一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種指尖大小的固態(tài)激光雷達(dá)芯片，有朝一日可能會(huì)讓3-D 傳感器變得無(wú)處不在。激光雷達(dá)傳感器使用光的方式與雷達(dá)使用無(wú)線電波的方式非常相似——它將激光照射到某個(gè)位置并分析反射脈沖返回所需的時(shí)間，以計(jì)算距離并生成該位置的 3D 地圖。為了捕獲這種飛行時(shí)間數(shù)據(jù)，激光雷達(dá)傳感器引導(dǎo)激光束穿過(guò)掃描區(qū)域，通常使用的機(jī)械部件會(huì)使設(shè)備速度慢、體積大、不穩(wěn)定且價(jià)格昂貴。不過(guò)，最近，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始探索固態(tài)激光雷達(dá)傳感器，其中的一種策略涉及光學(xué)相控陣，它通過(guò)改變相位來(lái)控制陣列中天線發(fā)射的光波——即波彼此同步的程度。但是，這些設(shè)備通常需要大型天線才能獲得高性能；它們的功耗可以證明很高；當(dāng)大量元素緊密堆積在一起時(shí)，控制大量元素的相位可能具有挑戰(zhàn)性，這可能會(huì)限制這些設(shè)備的分辨率和視野。固態(tài)激光雷達(dá)的另一種策略涉及所謂的焦平面開(kāi)關(guān)陣列。這些涉及將芯片劃分為像素，每個(gè)像素都有一個(gè)天線，專(zhuān)門(mén)用于傳感器視野中的一塊空間。芯片中的光開(kāi)關(guān)將光沿著一系列通道傳送到每個(gè)天線，這些天線發(fā)射和接收激光脈沖。該天線陣列放置在鏡頭后面，用于聚焦進(jìn)出設(shè)備的光線。我們的激光雷達(dá)與數(shù)碼相機(jī)非常相似，”該研究的半‍導(dǎo)‌體‍設(shè)‌備‍搬‌運(yùn)‍作者、加州大學(xué)伯克利分校的電氣工程師Ming Wu說(shuō)。“我們只需用我們的光學(xué)開(kāi)關(guān)陣列替換 CMOS 圖像傳感器。我們的激光雷達(dá)的每個(gè)像素都可以發(fā)射激光并接收來(lái)自目標(biāo)的反射光，而不是僅僅捕捉進(jìn)入相機(jī)的自然光。這使我們能夠測(cè)量目標(biāo)“一個(gè)像素一個(gè)像素的距離，將 2D 圖像擴(kuò)展到 3D。這種相似性意味著我們可以讓激光雷達(dá)像今天的智能手機(jī)相機(jī)一樣緊湊。”然而，到目前為止，開(kāi)關(guān)的尺寸和它們所需的高功率將此類(lèi)激光雷達(dá)傳感器限制在 512 像素或更少。現(xiàn)在，Wu 和他的同事們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種 16384 像素的焦平面開(kāi)關(guān)陣列激光雷達(dá)，這是迄今為止固態(tài)激光雷達(dá)的最高分辨率，它集成在一個(gè) 110 平方毫米的硅光子芯片上。