普渡大學(xué)(Purdue University)和斯坦福在學(xué)的研究人員相信,,他們已經(jīng)開發(fā)出一種新奇的激光感知技術(shù),,它比現(xiàn)有技術(shù)更強(qiáng)大,更便宜,,有著廣泛的用途,,例如,,我們可以用激光引導(dǎo)無人駕駛汽車。
研究人員說,,與傳統(tǒng)尖端激光束控制裝置相比,,新技術(shù)處理速度更快,傳統(tǒng)設(shè)備使用了相控天線陣列,。普渡大學(xué),、斯坦福大學(xué)開發(fā)的激光束控制裝置正在接受測試,它是以光與物質(zhì)的相互作用作為基礎(chǔ)開發(fā)的,,硅超表面與短光脈沖會(huì)發(fā)生作用,,脈沖可以由包含頻率梳光譜的鎖模激光器發(fā)出。新激光束控制裝置可以以納秒或者皮秒的速度掃描大范圍場景,,當(dāng)前技術(shù)需要的時(shí)間以微秒計(jì)算,。
斯坦福材料科學(xué)與工程博士后研究員沙勒?qǐng)D特(Amr Shaltout)認(rèn)為:“與現(xiàn)有技術(shù)相比,新技術(shù)簡單很多,,能耗也低很多,。”他還說:“這種技術(shù)將兩個(gè)完全不同的領(lǐng)域融合在一起,,一是納米光子超表面技術(shù),,還有就是超快光學(xué)技術(shù)?!?/p>
激光束控制技術(shù)是一種相當(dāng)關(guān)鍵的技術(shù),,它可以用在許多地方,比如導(dǎo)航,、太空飛行,、雷達(dá)應(yīng)用、成像,、標(biāo)簽掃描,、機(jī)器人、考古,、繪圖,、大氣物理等領(lǐng)域。提高激光掃描速度與更高的幀速率有關(guān),,與還提高圖像分辨率有關(guān),。
普渡大學(xué)教授沙拉耶夫(Vladimir Shalaev)認(rèn)為:“沙勒?qǐng)D特的概念相當(dāng)厲害,,老實(shí)說,我們有點(diǎn)吃驚,,概念如此簡單,,效率如此高,比目前人們使用的技術(shù)簡單很多,,快很多,,為什么之前沒有人嘗試過呢?”他還認(rèn)為,,這一成果是普渡和斯坦福傾力合作的結(jié)果,。
研究人員認(rèn)為,它們開發(fā)的技術(shù)是一種“芯片兼容技術(shù)”,,不需要額外的能量,。新技術(shù)以光與物質(zhì)的相互作用作為基礎(chǔ)開發(fā)的,一邊是超表面,,一邊是短脈沖,,這種短脈沖來自鎖模激光器,上面裝有等距鎖相頻率線,。還有一個(gè)比較關(guān)鍵的地方:新技術(shù)用到超表面,,超表面來自帶圖案的硅薄膜。
自動(dòng)駕駛汽車用光偵測測距,,或者使用激光雷達(dá),激光雷達(dá)與雷達(dá)相似,,它會(huì)發(fā)射紅外或者可見光,,脈沖碰到物體之后反射,激光雷達(dá)測量從發(fā)射到反射回來所花的時(shí)間,,制成圖像?,F(xiàn)在我們會(huì)在無人駕駛汽車車頂看到旋轉(zhuǎn)設(shè)備,激光雷達(dá)可以取代這種設(shè)備,。問題在于,,當(dāng)前的技術(shù)太過昂貴。
沙勒?qǐng)D特說,,使用光子超表面是一個(gè)關(guān)鍵的新突破,。他還說,超表面為光電設(shè)計(jì)提供了更簡單,、更緊湊,、更節(jié)能的解決方案。將兩種技術(shù)結(jié)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(xué)技術(shù)中,,每一根天線的輻射都要單獨(dú)控制,。在沙勒?qǐng)D特開發(fā)的系統(tǒng)中,每一個(gè)部分發(fā)出的光頻率稍有不同,,也就是說沒有必要持續(xù)控制每一根天線,,處理時(shí)消耗的電量也會(huì)減少。
沙勒?qǐng)D特認(rèn)為,,他們之所以能成功,,跨學(xué)科研究是關(guān)鍵。他說:“有時(shí),,行業(yè)之外的人會(huì)幫助我們,,讓我們看清解決方案,找到解決方案,,解決不同領(lǐng)域的問題,,將它們聯(lián)系在一起?!?/p>
現(xiàn)在研究人員要優(yōu)化技術(shù),,讓新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走出來,進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界,。他們正在尋找投資者,、合伙人,可能還會(huì)將技術(shù)授權(quán)給他人使用,。最開始時(shí),,新技術(shù)可能會(huì)在部分地方出現(xiàn),比如裝進(jìn)店鋪掃描設(shè)備,,被機(jī)場使用,,然后才會(huì)進(jìn)入自動(dòng)駕駛汽車,甚至被手機(jī)制造商使用,。
沙勒?qǐng)D特認(rèn)為:“看起來這是一門破壞性的技術(shù),,它可能讓給行業(yè)帶來翻天覆地的變化,這個(gè)行業(yè)相當(dāng)巨大,,是新興產(chǎn)業(yè),。”