传统机械式激光雷达vs硅光子芯片:谁更胜一筹?

激光雷达通过红外光脉冲测算距离,为周边环境生成精细的三维地图,使自动驾驶汽车能够探测障碍物并迅速反应。然而传统激光雷达传感器往往庞大、昂贵,且多依赖易磨损的活动部件,限制了其更广泛应用。麻省理工学院(MIT)的研究人员近日开发出一种新方法,有望制造更小、更耐用且完全无活动部件的激光雷达传感器,其核心是一种控制光而非电信号的硅光子芯片——这代表了固态、芯片级光束转向技术的方向。 传统硅光子激光雷达通常视野狭窄,难以扫描场景边缘区域;此前扩大视野的尝试往往引入额外噪声、降低测量精度。MIT 团队通过构建一组集成天线阵列,大幅抑制了相邻天线间的串扰(crosstalk),使芯片能在更广的视场内扫描,同时噪声低于其他硅光子方案。该成果有望用于自动驾驶导航、航空测绘与建筑工地监测等场景。资深作者、EECS 副教授 Jelena Notaros 表示,该工作解决了集成光学相控阵的一项根本难题,是芯片级固态光束转向技术的重要一步。 作为案例......阅读全文

传统机械式激光雷达-vs-硅光子芯片:谁更胜一筹?

激光雷达通过红外光脉冲测算距离,为周边环境生成精细的三维地图,使自动驾驶汽车能够探测障碍物并迅速反应。然而传统激光雷达传感器往往庞大、昂贵,且多依赖易磨损的活动部件,限制了其更广泛应用。麻省理工学院(MIT)的研究人员近日开发出一种新方法,有望制造更小、更耐用且完全无活动部件的激光雷达传感器,其核

固态激光雷达的前世今生(一)

导语:激光雷达是自动驾驶传感器领域最热门的投资领域之一,几乎每个月都有 1 到 2 笔重大投资。 雷锋网按:本文为雷锋网(公众号:雷锋网)独家专栏,作者系佐思产研研究总监周彦武,雷锋网经授权发布。毫无疑问,激光雷达是自动驾驶传感器领域最热门的投资领域之一,几乎每个月都有 1 到 2 笔重大投资。目前

激光雷达:从光电技术角度看自动驾驶(二)

大气衰减(在所有天气条件下)、空气中粒子的散射以及目标表面的反射率都与波长有关。由于有各种各样可能的天气条件和反射表面,对于这些条件下汽车激光雷达波长的选择来说是一个复杂的问题。在大多数实际情况下,905 nm处的光损失更小,因为在1550 nm处的水分的吸收率比905 nm处要大。1光探测器的

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。智能手机、健身追踪器或虚拟现实设备内部都有微小的传感器用于追踪位置

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

科技日报北京8月14日电 (记者张佳欣)美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。全集成多通道硅光子单边带

激光雷达的行业趋势

市场需求:L3级以上无人驾驶的必备传感器激光雷达是高精度的传感器,但是有与过于昂贵,无人驾驶业界对激光雷达的存废之争一直没有停止过。非激光雷达阵营主要是以特斯拉为代表的的传统车企,他们倾向于渐进式路线,从ADAS辅助驾驶逐渐升级过度到自动驾驶,以端到端的深度学习砍掉传统的激光雷=雷达,激光雷大阵营主

新型便携3D打印机用芯片引导光束

想象一下,你能随身携带一台3D打印机,快速创建一些低成本物体,比如紧固自行车车轮或关键医疗手术所需的零件等。美国麻省理工学院(MIT)和得克萨斯大学奥斯汀分校科学家结合硅光子学和光化学技术,成功研制出首台基于芯片的3D打印机,向实现上述想法迈出关键一步。相关论文发表于最新一期《光:科学&应用》杂志。

视力+智力打通毫米波雷达“任督二脉”(三)

这个雷达的天线由互补、谐振的超材料单元组合的微带线构成,每一个超材料单元包含两个偶极子,与外部控制电路相连,超材料单元的谐振可通过偏置电压进行衰减控制。动态超表面孔径的每一个谐振电路发射并接收某一特定的频率,工作频率也可通过调谐电路的电子特性进行更改,类似于无线电调谐器。孔径产生的总辐射方向

从有源相控阵天线走向天线阵列微系统-(四)

4.2.2、多功能 / 低功耗集成电路技术 在半导体外延材料技术和微波单片集成电路工艺不断进步的推动下 , 微波单片集成电路逐渐向多功能方向发展 , 由于多功能芯片的不同功能电路之间的互连已在内部完成 , 焊点数量大大减少 , 可大幅度缩减芯片体积 , 降低成本 , 提高集成一致性

从有源相控阵天线走向天线阵列微系统-(一)

本文围绕高分辨率对地微波成像雷达对天线高效率、低剖面和轻量化的迫切需求 , 分析研究了有源阵列天线的特点、现状、趋势和瓶颈技术 , 针对对集成电路后摩尔时代的发展预测 , 提出了天线阵列微系统概念、内涵和若干前沿科学技术问题 , 分析讨论了天线阵列微系统所涉及的微纳尺度下多物理场耦

从有源相控阵天线走向天线阵列微系统-(二)

AiP 是通过封装材料与工艺 , 将天线集成在携带芯片的封装内 . 封装天线技术继承和发扬了微带天线、多芯片电路模块及瓦片式相控阵天线结构的集成概念 , 将天线触角伸向集成电路、封装与新型材料等领域.相比于 AoC, AiP 将多种器件与电路集成在一个封装内 , 完成片上天线难以实

从有源相控阵天线走向天线阵列微系统-(三)

3.3、天线阵列微系统与常规微系统之间关系   微系统的概念随着相关学科发展、技术推动 , 以及应用需求的牵引 , 其内涵也在不断丰富和发展 . 早期 , 微系统 (microsystem) 概念在欧洲同行中使用 , 在美国被称为 MEMS, 在日本被称为微机械 (micromachi

从有源相控阵天线走向天线阵列微系统-(五)

4.4、封装与热管理技术   极大功能化、微纳尺度、多尺度结构、多类型材料 , 以及有源和无源嵌入式厚薄膜元件是实现天线阵列微系统的重要特征 . 随着天线阵列微系统向小型化、高性能和高密度集成的发展 , 多功能器件( 例如 GaN, SoC 芯片 ) 的功耗不断增大 , 芯片散

激光雷达的性能指标

激光雷达的主要性能参数有激光的波长、探测距离、FOV(垂直+水平)、测距精度、角分辨率、出点数、线束、安全等级、输出参数、IP防护等级、功率、供电电压、激光发射方式(机械/固态)、使用寿命等。激光雷达的优势非常明显,其探测的范围更广,且精度更高。但是在极端天气或者烟雾环境下性能大大降低,而且由于其数

新型光学部件可实现散射光方向随波长变化

  分析测试百科网讯 研究人员已经制造了一种硅光学天线,它看起来像是一种非常小的特殊的棱镜。当一束红光照在光学天线上时,光射向右侧,而当换一种颜色的光如橙色时,光射向左侧。  双向光学天线能够散射不同方向的光,这取决于光的波长  这种不寻常的属性被称为“双向色彩散射”,

中美研究人员设计出新型硅基光子芯片

  中国南京大学和美国加州理工学院研究人员11月25日在英国《自然·材料》杂志网络版上发表论文称,他们设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。   通过光子而非电子携带信

谷歌硅光子芯片实现无电缆数据传输

  据美国趣味科学工程网站2日消息,谷歌X实验室近期推出其下一代硅光子芯片Taara。这款芯片无需电缆,仅通过光束即实现了高达10Gbps(千兆比特每秒)的数据传输速度,或将重新定义连接和使用互联网的方式。  第一代Taara技术,主要依赖镜子、传感器和硬件系统等物理方式控制光束。而最新一代Taar

机载海洋激光雷达和自动驾驶激光雷达

传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。迄

基于微波光子技术的构架和路线探讨-(六)

3.4 微波光子相控阵的研究技术路线 前已述及,从面向工程应用角度考虑,一个性能更强大和使微波光子技术更接近实际应用的技术手段应当是光电混合集成。通过集成,长光纤引起的环境因素相关的系统不稳定性被显著消除;平台载荷受限的压力得到显著缓解;同时,通过集成实现批量生产,才可显著降低光学器件的成

科学家攻克激光雷达抗干扰和高精度并行探测世界性难题

北京大学电子学院王兴军教授课题组-常林研究员课题组在两年攻关的基础上,研制出一种全新的硅基片上多通道混沌光源,提出了一种基于混沌光梳的并行激光雷达架构,攻克了激光雷达抗干扰和高精度并行探测这两个世界性难题,保证高性能高安全的同时,极大降低未来激光雷达系统体积、复杂度、功耗和成本。团队的研究成果《突破

王兴军课题组攻克激光雷达抗干扰和高精度并行探测难题

北京大学电子学院王兴军教授课题组-常林研究员课题组在两年攻关的基础上,研制出一种全新的硅基片上多通道混沌光源,提出了一种基于混沌光梳的并行激光雷达架构,攻克了激光雷达抗干扰和高精度并行探测这两个世界性难题,保证高性能高安全的同时,极大降低未来激光雷达系统体积、复杂度、功耗和成本。团队的研究成果《突破

固态激光雷达原理和工作优劣

固态激光雷达原理和工作优劣,说到雷达就是一个信息传送的装置,但是固态激光雷达就是现代可以关键的传感技术,在现在5G时代,无人机,无人驾驶的车和智慧城市都需要推动着作用,因为传感器就是他们的眼睛了,在5G的大时代一定是前途光明!小编就带大家一起了解固态激光雷达原理了。固态激光雷达是什么?固态激光雷达是

研究人员开发新型光学“硅”与芯片技术

钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片示意图。中国科学院上海微系统与信息技术研究所供图中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣团队联合瑞士洛桑联邦理工学院的托比亚斯·基彭贝格团队,在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片制备领域取得突破性进展。相关成果5月8日发表于《自然》。近年来,铌酸锂受到广泛关注

激光雷达:从光电技术角度看自动驾驶(一)

激光雷达和与之竞争的传感器技术(相机、雷达和超声波)加强了对传感器融合的需要,也对认真谨慎地选择光电探测器、光源和MEMS振镜提出了更高的要求。传感器技术、成像、雷达、光探测技术及测距技术(激光雷达)、电子技术和人工智能的进步,使数十种先进的驾驶员辅助系统(ADAS)得以实现,包括防撞、盲点监测、车

单光子激光雷达与线性固态激光雷达

上图是丰田于 2013 年开发的基于 SiSPAD (硅单光子)的激光雷达原型。水平角分辨率高达 0.05 度,水平 FOV 为 170 度,垂直 FOV 较差,仅为 4.5 度。采用了少见了 870 纳米激光,脉冲带宽为 4 纳秒,每秒高达 8 亿 TOF,云点数为 326400,云点密度大约是

基于硅芯片的首个全光学积分器面世

  据美国物理学家组织网6月21日(北京时间)报道,澳大利亚研究人员研制出了首个集成的全光学时间积分器,该积分器是一块与电子技术兼容的光子芯片。研究人员表示,这标志着硅芯片进入了超高速光学处理时代,其全光学计算和信息处理能力克服了电子器件所固有的速度极限。相关研究成果发表在最新出版的《

上海微系统所开发新型光学“硅”与芯片技术

5月8日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所(以下简称上海微系统所)的研究员欧欣团队联手瑞士洛桑联邦理工学院托比亚斯·基彭贝格团队,在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片领域取得突破性进展,相关成果发表于《自然》。铌酸锂有“光学硅”之称,近年间受到了广泛关注,哈佛大学等国外研究机构甚至提出了仿照“硅

纳米天线首次实现可见光波段内通讯

  美国波士顿大学科学家首次开发出能在可见光波段内操作的纳米无线光学通讯系统,更短波长的可见光将大大缩小计算机芯片的尺寸。新系统的核心技术是一种纳米天线,能让光子成群移动并高精控制光子与表面等离子体间的相互转换。相关论文发表在《自然—科学报告》上。  据IEEE《光谱学》杂志网站报道,此前沿单一通道

斯坦福大学减缓/控制光线-应用于自动驾驶汽车激光雷达

光的速度非常快,而这种速度对于快速交换信息至关重要,不过,当光穿过材料时,其激发原子和分子的机会就会变得非常小。如果科学家能够减慢光粒子或光子的速度,就可以为一系列新技术应用打开大门。图片来源:斯坦福大学据外媒报道,近日,斯坦福大学(Stanford)的研究人员就展示了一种可显著降低光速的新方法,与

光子人工智能芯片助“中国芯”换道超车

   算力是传统电子人工智能芯片的1000倍,但功耗只有其百分之一,低延迟还抗电磁干扰,由清华、北大、北交大等高校博士生创业研发的光子人工智能芯片,在技术上实现不少突破,未来可广泛应用于手机、自动驾驶、智能机器人、无人机等领域。近日,该光子人工智能芯片项目落户顺义,将这项新技术推向了台前。  “芯片