普渡大學(Purdue University)和斯坦福在學的研究人員相信,他們(men) 已經開發出一種新奇的激光感知技術,它比現有技術更強大,更便宜,有著廣泛的用途,例如,我們(men) 可以用激光引導無人駕駛汽車。
研究人員說,與(yu) 傳(chuan) 統尖端激光束控製裝置相比,新技術處理速度更快,傳(chuan) 統設備使用了相控天線陣列。普渡大學、斯坦福大學開發的激光束控製裝置正在接受測試,它是以光與(yu) 物質的相互作用作為(wei) 基礎開發的,矽超表麵與(yu) 短光脈衝(chong) 會(hui) 發生作用,脈衝(chong) 可以由包含頻率梳光譜的鎖模激光器發出。新激光束控製裝置可以以納秒或者皮秒的速度掃描大範圍場景,當前技術需要的時間以微秒計算。
斯坦福材料科學與(yu) 工程博士後研究員沙勒圖特(Amr Shaltout)認為(wei) :“與(yu) 現有技術相比,新技術簡單很多,能耗也低很多。”他還說:“這種技術將兩(liang) 個(ge) 完全不同的領域融合在一起,一是納米光子超表麵技術,還有就是超快光學技術。”
激光束控製技術是一種相當關(guan) 鍵的技術,它可以用在許多地方,比如導航、太空飛行、雷達應用、成像、標簽掃描、機器人、考古、繪圖、大氣物理等領域。提高激光掃描速度與(yu) 更高的幀速率有關(guan) ,與(yu) 還提高圖像分辨率有關(guan) 。
普渡大學教授沙拉耶夫(Vladimir Shalaev)認為(wei) :“沙勒圖特的概念相當厲害,老實說,我們(men) 有點吃驚,概念如此簡單,效率如此高,比目前人們(men) 使用的技術簡單很多,快很多,為(wei) 什麽(me) 之前沒有人嚐試過呢?”他還認為(wei) ,這一成果是普渡和斯坦福傾(qing) 力合作的結果。
研究人員認為(wei) ,它們(men) 開發的技術是一種“芯片兼容技術”,不需要額外的能量。新技術以光與(yu) 物質的相互作用作為(wei) 基礎開發的,一邊是超表麵,一邊是短脈衝(chong) ,這種短脈衝(chong) 來自鎖模激光器,上麵裝有等距鎖相頻率線。還有一個(ge) 比較關(guan) 鍵的地方:新技術用到超表麵,超表麵來自帶圖案的矽薄膜。
自動駕駛汽車用光偵(zhen) 測測距,或者使用激光雷達,激光雷達與(yu) 雷達相似,它會(hui) 發射紅外或者可見光,脈衝(chong) 碰到物體(ti) 之後反射,激光雷達測量從(cong) 發射到反射回來所花的時間,製成圖像。現在我們(men) 會(hui) 在無人駕駛汽車車頂看到旋轉設備,激光雷達可以取代這種設備。問題在於(yu) ,當前的技術太過昂貴。
沙勒圖特說,使用光子超表麵是一個(ge) 關(guan) 鍵的新突破。他還說,超表麵為(wei) 光電設計提供了更簡單、更緊湊、更節能的解決(jue) 方案。將兩(liang) 種技術結合在一起就可以讓方案變得更簡單。
在目前使用的相位陣列光學技術中,每一根天線的輻射都要單獨控製。在沙勒圖特開發的係統中,每一個(ge) 部分發出的光頻率稍有不同,也就是說沒有必要持續控製每一根天線,處理時消耗的電量也會(hui) 減少。
沙勒圖特認為(wei) ,他們(men) 之所以能成功,跨學科研究是關(guan) 鍵。他說:“有時,行業(ye) 之外的人會(hui) 幫助我們(men) ,讓我們(men) 看清解決(jue) 方案,找到解決(jue) 方案,解決(jue) 不同領域的問題,將它們(men) 聯係在一起。”
現在研究人員要優(you) 化技術,讓新技術從(cong) 實驗室走出來,進入現實世界。他們(men) 正在尋找投資者、合夥(huo) 人,可能還會(hui) 將技術授權給他人使用。最開始時,新技術可能會(hui) 在部分地方出現,比如裝進店鋪掃描設備,被機場使用,然後才會(hui) 進入自動駕駛汽車,甚至被手機製造商使用。
沙勒圖特認為(wei) :“看起來這是一門破壞性的技術,它可能讓給行業(ye) 帶來翻天覆地的變化,這個(ge) 行業(ye) 相當巨大,是新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。
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