在自动驾驶的应用中，激光雷达的成本一直很高，但这种情况可能会改变。据国外媒体报道，加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学教授、伯克利传感器和致动器中心联合主任吴明开发了一种新的高分辨率激光雷达芯片。
(来源:加州大学伯克利分校)
激光雷达基于焦平面开关阵列(FPSA)，这是一种基于半导体的天线矩阵，可以像数码相机中的传感器一样收集光线。吴说，激光雷达的分辨率为16384像素，与智能手机摄像头的数百万像素相比微不足道，但它也是FPSA上的最高像素(最高像素为512)。
吴还表示，该设计采用了与生产计算机处理器相同的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术，可以扩展到数百万像素的大小，因此可能用于自动驾驶汽车、无人机、机器人甚至智能手机，以实现新一代强大而低成本的三维传感器。
激光雷达的工作原理是捕捉激光发出的光的反射。通过测量光线返回所需的时间或光束频率的变化，激光雷达可以绘制环境地图，并记录周围物体的移动速度。
机械激光雷达系统拥有强大的激光，即使在黑暗中也能看到数百码外的物体。这些系统还可以生成高分辨率的三维地图，使车辆的人工智能可以识别车辆，自行车，行人和其他危险。
然而，十多年来，研究人员一直无法在芯片上实现这些功能，最大的障碍是激光。吴说:“我们试图扩大照明面积，但如果这样做，光线会减弱，距离会缩短。所以为了保证光的强度，我们减少了激光照射的面积。”
这时，FPSA是需要的。该阵列由微型光学发射器或天线矩阵以及快速开关的开关组成，可以引导所有可用的激光功率一次通过一个天线。
但是，转行也会带来问题。几乎所有基于硅的激光雷达系统都使用热光开关，这种开关依靠温度的巨大变化来产生折射率的微小变化，并将激光从一个波导弯曲和重定向到另一个波导。
然而，热光开关尺寸大并且消耗功率。芯片上集成过多会产生过多的热量，使芯片无法正常工作。因此，现有的FPSA限于512像素或更少。
Wu的解决方案使用微机电系统(MEMS)开关而不是热光开关，因此波导可以从一个位置物理移动到另一个位置。吴说:“它的结构很像高速公路交易所。想象你是一束从东到西的光。我们可以机械地降下一个坡道，让你突然转90度，把你从北转到南。”
MEMS开关是用于在通信网络中路由光的常见技术。但这是该技术首次应用于激光雷达。与热光开关相比，MEMS开关体积更小、功耗更低、开关速度更快、光损耗更低。
因此，吴灿在1平方厘米芯片上嵌入了16384个像素。当开关打开像素时，它发射激光束并捕捉反射光。每个像素对应于阵列70度视野的0.6度。吴的通过快速循环阵列来构建他周围世界的3D图像。将其中几个安装在一个圆形配置中，可以产生围绕车辆的360度视图。在自动驾驶的应用中，激光雷达的成本一直很高，但这种情况可能会改变。据国外媒体报道，加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学教授、伯克利传感器和致动器中心联合主任吴明开发了一种新的高分辨率激光雷达芯片。
(来源:加州大学伯克利分校)
激光雷达基于焦平面开关阵列(FPSA)，这是一种基于半导体的天线矩阵，可以像数码相机中的传感器一样收集光线。吴说，激光雷达的分辨率为16384像素，与智能手机摄像头的数百万像素相比微不足道，但它也是FPSA上的最高像素(最高像素为512)。
吴还说……e design使用与生产计算机处理器相同的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术，可以扩展到百万像素的大小，因此它可能用于自动驾驶汽车、无人机、机器人甚至智能手机，以实现新一代强大而低成本的3-D传感器。
激光雷达的工作原理是捕捉激光发出的光的反射。通过测量光线返回所需的时间或光束频率的变化，激光雷达可以绘制环境地图，并记录周围物体的移动速度。
机械激光雷达系统拥有强大的激光，即使在黑暗中也能看到数百码外的物体。这些系统还可以生成高分辨率的三维地图，使车辆的人工智能可以识别车辆，自行车，行人和其他危险。
然而，十多年来，研究人员一直无法在芯片上实现这些功能，最大的障碍是激光。吴说:“我们试图扩大照明面积，但如果这样做，光线会减弱，距离会缩短。所以为了保证光的强度，我们减少了激光照射的面积。”
这时，FPSA是需要的。该阵列由微型光学发射器或天线矩阵以及快速开关的开关组成，可以引导所有可用的激光功率一次通过一个天线。
但是，转行也会带来问题。几乎所有基于硅的激光雷达系统都使用热光开关，这种开关依靠温度的巨大变化来产生折射率的微小变化，并将激光从一个波导弯曲和重定向到另一个波导。
然而，热光开关尺寸大并且消耗功率。芯片上集成过多会产生过多的热量，使芯片无法正常工作。因此，现有的FPSA限于512像素或更少。
Wu的解决方案使用微机电系统(MEMS)开关而不是热光开关，因此波导可以从一个位置物理移动到另一个位置。吴说:“它的结构很像高速公路交易所。想象你是一束从东到西的光。我们可以机械地降下一个坡道，让你突然转90度，把你从北转到南。”
MEMS开关是用于在通信网络中路由光的常见技术。但这是该技术首次应用于激光雷达。与热光开关相比，MEMS开关体积更小、功耗更低、开关速度更快、光损耗更低。
因此，吴灿在1平方厘米芯片上嵌入了16384个像素。当开关打开像素时，它发射激光束并捕捉反射光。每个像素对应于阵列70度视野的0.6度。吴的通过快速循环阵列来构建他周围世界的3D图像。将其中几个安装在一个圆形配置中，可以产生围绕车辆的360度视图。
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