韩国精品欧美一区二区三区-韩国精品福利一区二区-韩国黄网-韩国黄色一级毛片-韩国黄色网页-韩国黄色毛片

當前位置: 首頁 » 行業(yè)資訊 » 時事評論 » 正文

焦平面開關陣列及其優(yōu)勢

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-06-02  來源:中國電子發(fā)燒友  瀏覽次數(shù):877
核心提示:智能化和自動化是未來機器發(fā)展的一大趨勢。機器要自主感知周邊環(huán)境并與之交互,離不開各種三維傳感器。激光雷達利用光波進行三維

智能化和自動化是未來機器發(fā)展的一大趨勢。機器要自主感知周邊環(huán)境并與之交互,離不開各種三維傳感器。


激光雷達利用光波進行三維測量,可以實現(xiàn)較高的分辨率,相比其它三維傳感器具有獨特的優(yōu)勢,因此也在無人駕駛汽車、機器人、無人機、消費電子產(chǎn)品等領域得到了廣泛的應用。



激光雷達的技術方案多種多樣,但目前中長距離的激光雷達大部分使用掃描光束的方案,即發(fā)出一束或幾束準直激光,每次測量到物體上一個或幾個點的距離,再依次改變發(fā)出光的方向掃描整個視場。


傳統(tǒng)激光雷達一般使用機械旋轉(zhuǎn)的方式進行光束掃描,這使得大部分激光雷達產(chǎn)品仍有體積大、成本高等不足。小型化和集成化是激光雷達的發(fā)展方向,如果能在芯片上實現(xiàn)固態(tài)激光雷達,將極大地降低激光雷達的功耗和成本,提高可靠性。


光束掃描器件的集成化是其中的一大技術難點。學界和業(yè)界近年來主要提出了兩種集成光束掃描方案,即光學相控陣和焦平面開關陣列。


焦平面開關陣列具有控制簡單,可擴展性強,容易實現(xiàn)二維陣列等優(yōu)勢。受限于干涉式硅光開關的功耗和尺寸,已有文獻報道中最大的焦平面開關陣列像素數(shù)僅為 512,與實用激光雷達的像素數(shù)要求有很大差距。


近日,加州大學伯克利分校 吳明強 教授課題組利用獨特的微機電系統(tǒng)光開關,實現(xiàn)了 16384 像素的大規(guī)模焦平面開關陣列,并展示了該芯片作為光束掃描器件實現(xiàn)的激光雷達。


值得一提的是,英特爾于2021年12月宣布成立集成光子學研究中心,匯集了世界知名的光子學和電路的研究人員,其目標是為下一個十年的計算互連鋪平道路。吳教授是參與該研究中心的 7 名研究人員之一。


該團隊在 1 cm2 的硅光芯片上集成了 128x128 個微機電系統(tǒng)光開關和天線陣列,可將激光雷達光束在 70°x70° 的范圍內(nèi) 16384 個不同方向之間快速掃描切換。


該成果以 A large-scale microelectromechanicalsystems-based silicon photonics LiDAR 為題發(fā)表在 Nature。加州大學伯克利分校的 張曉聲 博士和 權暻睦 博士為論文的共同第一作者。


值得一提的是,張曉聲 博士曾經(jīng)是2016年清華本科生特獎得主(清華大學本科生的最高榮譽)。


焦平面開關陣列及其優(yōu)勢


該團隊設計的焦平面開關陣列原理如圖1所示,他們在硅光芯片上集成了一個二維光柵天線陣列,其中每個天線都通過光開關和光波導與輸入端口連接。打開對應的光開關,可以控制輸入芯片的光傳導到某個指定的光柵天線并從該天線發(fā)出。利用類似照相機的光學原理,將這個硅光芯片放置在一個凸透鏡的焦平面上,從不同位置天線發(fā)出的光經(jīng)過透鏡后會被轉(zhuǎn)換為傳向不同方向的準直光束,從而實現(xiàn)光束掃描。


28c2216e-e200-11ec-ba43-dac502259ad0.png


圖1 焦平面開關陣列原理示意圖


圖源:張曉聲,加州大學伯克利分校


焦平面開關陣列中的光開關僅需要數(shù)字化的開關控制,不需要復雜的模擬控制信號,并且二維陣列可以通過行列尋址方式減少控制信號數(shù)目,因此具有很好的可擴展性,便于實現(xiàn)大規(guī)模陣列。對于同一個陣列芯片,使用不同焦距和孔徑的透鏡(類似相機更換鏡頭),可以靈活改變光束掃描的范圍、分辨率等參數(shù)以適應不同的應用場景。


微機電系統(tǒng)光開關


該陣列中使用的微機電系統(tǒng)光開關工作原理如圖2所示。每個光柵天線的輸入端口(圖中綠色)由一個微機電系統(tǒng)致動器控制,可以在上下兩個位置間切換。在開關關斷狀態(tài),光柵天線輸入端口處于上層位置,遠離在硅片上的波導(圖中黃色),不影響波導中光的傳播。當開關處于打開狀態(tài),光柵天線輸入端口處于下層位置,靠近硅片上的波導,這時在波導中傳播的光就會被耦合到光柵天線中。這種微機電系統(tǒng)光開關具有面積小、損耗低、開關速度快等優(yōu)勢,特別適用于大規(guī)模陣列。

 
工博士智能制造網(wǎng)凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息,均為轉(zhuǎn)載自其他媒體,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,也不代表本網(wǎng)站對其真實性負責。您若對該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請立即與我們聯(lián)系,本網(wǎng)站將迅速給您回應并做處理。
聯(lián)系電話:021-31666777
新聞、技術文章投稿QQ:3267146135  投稿郵箱:syy@gongboshi.com
 
[ 行業(yè)資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規(guī)舉報 ]  [ 關閉窗口 ]

 

 
推薦圖文
推薦行業(yè)資訊
點擊排行
 
首頁 | 店鋪 | 產(chǎn)品中心 | 工博士培訓 | 資料下載 | 方案案例 | 機器人選型 | 會員注冊 | 關于我們 | 聲明 | 合作客戶 | 聯(lián)系方式 | 網(wǎng)站留言| 網(wǎng)站地圖

咨詢電話

021-80392549

企業(yè)微信

主站蜘蛛池模板: 国产精品国内免费一区二区三区 | 在线观看欧美亚洲 | 国产欧美在线观看 | 国产麻豆精品原创 | 亚洲成人网在线 | 国产精品va | 国产综合影院 | 恐怖片大全免费观看 | 日本特黄的免费大片视频 | 青青草国产三级精品三级 | 日本乱人伦片中文三区 | 朋友的妻子在线播放 | 欧美日韩高清不卡免费观看 | 日韩精品国产自在久久现线拍 | 久久在精品线影院精品国产 | 精品国精品国产自在久国产不卡 | 在线观看国产一区二三区 | 日本色图在线观看 | 四虎永久在线精品视频播放 | 在线观看中文字幕国产 | 一区二区手机视频 | 国产新疆成人a一片在线观看 | 亚洲第一永久色 | 激情视频在线观看网站 | 日本www在线观看 | 四虎高清成人永久免费影院 | 国产网站在线 | 青青草97国产精品免费观看 | 高清欧美不卡一区二区三区 | 榴莲丝瓜黄瓜草莓向日葵污苹果 | 麻豆va | 亚洲国产精品久久久久久网站 | 男女污污视频在线观看 | 茄子黄瓜石榴香蕉草莓绿巨人 | 精东影业果冻传媒蜜桃 | 啪啪福利视频 | 国产福利在线观看永久免费 | 灵与肉电视剧全集免费 | 国产精品久久久久蜜芽 | 成人欧美日本免费观看 | 久久优|