更快并不總是更好，尤其是在采用先進技術的激光雷達傳感器方面。隨著激光雷達傳感器在自動駕駛汽車、機器人和無人機、安全系統等領域的應用，研究人員正在努力尋找一種緊湊且易于使用的固態激光雷達傳感器。


可用于非機械光束控制和掃描的小型硅光子芯片

日本橫濱國立大學的一個研究小組認為，他們已經開發出一種方法，可以利用慢速光來獲得這種激光雷達傳感器，慢速光是指速度通常高于其他變量的一種意想不到的移動。研究人員將于1月20日在光學學會出版的一本雜志Optica上發表他們的研究結果。

光檢測和測距（也稱為激光雷達）傳感器可以使用激光來繪制遠處物體之間的距離以及更多距離。在現代的激光雷達傳感器中，許多系統由一個激光源、一個將光轉換成電流的光電探測器和一個將光引導到適當位置的光束控制裝置組成。



橫濱國立大學電氣與計算機工程系的論文作者兼教授Toshihiko Baba說：“當前現有的光束引導裝置都使用某種機械，例如旋轉鏡。這使設備變得又大又笨，總速度受限，成本也很高。所有這些因素都導致應用結果變得不穩定，尤其是在移動設備中，這妨礙了廣泛的應用。”

根據Toshihiko Baba的說法，近年來，越來越多的工程師轉向光學相控陣，這種相控陣可以在沒有機械部件的情況下引導光束。但是，Baba警告說，由于所需的光學天線數量龐大，以及校準每塊天線所需的時間和精度都要求很高，這種方法可能變得復雜。

Toshihiko Baba說：“在我們的研究中，我們采用了另一種方法，我們稱之為‘慢速光’。

研究團隊使用了一種特殊的波導“光子晶體”，瞄準的是經過硅蝕刻的介質。當被迫與光子晶體相互作用時，光被減慢并發射到自由空間。研究人員使用了棱鏡透鏡，然后將光束指向所需的方向。

Toshihiko Baba說，“非機械轉向被認為是激光雷達傳感器的關鍵。”

由此產生的方法和裝置體積小，沒有移動的機械結構，為固態激光雷達的發展奠定了基礎。這種設備被認為體積更小、制造成本更低、更具彈性，特別是在諸如自動駕駛汽車之類的移動應用領域中。

接下來，研究團隊計劃更充分地展示固態激光雷達傳感器的潛力，并致力于提高其性能，最終目標是將該設備商業化。