由于激光雷达对物体的感知能力有限，自动驾驶车辆很难区分突然出现在视野中的学步儿童和棕色袋子。为了解决这个问题，自动驾驶汽车行业正在探索调频连续波(FMCW)激光雷达。
(图片来源:普渡大学)据国外媒体报道，普渡大学氧化物MEMS实验室和瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)光子学和量子测量实验室已经开发出一种方法。通过机械控制和片上声光调制，FMCW激光雷达可以以更高的分辨率探测附近快速移动的物体。FMCW激光雷达通过自主车顶部的激光扫描来探测目标。单个激光束被分成其他波长的梳状结构(微梳状结构)来扫描一个区域。光从物体反射并通过光频隔离器或循环器进入检测器。研究人员使用声波来更快地调整这些组件，从而提高FMCW激光雷达的分辨率，以检测附近的物体。这项技术使用由氮化铝制成的微机电系统(MEMS)致动器来调制从兆赫到千兆赫范围内的高频梳。此外，还用于蜂窝波段移动电话识别的相控MEMS致动器也用于通过向硅芯片发射螺旋应力波来振动千兆赫频率的光。普渡大学电子和计算机工程教授苏尼尔·巴韦说，“这种搅动调整了光线，使其只能向一个方向移动。”普渡大学电子和计算机工程专业的博士生郝天制造了这种MEMS致动器。他将致动器与EPFL开发的氮化硅光子薄片整合在一起。田解释说:“大量声波的严格垂直约束防止了串扰，并允许将致动器安装在附近的位置。”该技术使用其他传感器来激发声波，并以兆赫的频率振动芯片，演示了激光脉冲微束或孤子的亚微秒控制和调谐。研究人员表示，这种光调制技术不仅结合了力学和光学，还结合了相关的制造工艺，使该技术在商业上更加可行。MEMS致动器的制造基于氮化硅光子晶片，制造工艺非常简单。“我们已经证明，混合系统比单一系统有更多的优势和功能，”EPFL大学物理学教授托比亚斯·基彭伯格说。研究人员表示，这项新技术将推动微梳在太空、数据中心和便携式原子钟等极端环境中，或者在低温环境中的应用。
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