根据最近的报道,麻省理工学院的光子微系统集团的研究人员正在开发一种价格可能便宜得多的激光雷达,称为“单芯片激光雷达”。
大型毛钱或小型LiDAR。照片:克里斯托弗·波尔顿
据参与的人士称,正在开发的系统没有活动部件,非常小(小于一角钱),据报道可以相对便宜地进行批量生产。这种技术(如果成功的话)可能会大大降低自动驾驶硬件的成本。在紧凑型机器人中的应用也是一种有趣的可能性。
研究人员正在开发的设备尺寸为0.5 mm x 6 mm,是一种硅光子芯片,具有可控的发射和接收相控阵以及片上锗光电探测器。尽管将来可能会集成片上激光器,但该激光器尚未集成到芯片中。
当前的设备可以检测到2米范围内的物体-目的是在一年左右的时间内将其增加到10米以内。研究人员声称,有一条明确的发展道路,即一种可以在最远100米范围内进行检测的设备。
研究人员Christopher V. Poulton和Michael R. Watts提供了一些评论:“大多数LiDAR系统(如自动驾驶汽车上常见的系统)都使用离散的自由空间光学组件,例如激光器,透镜和外部接收器。为了具有有用的视场,该激光/接收器模块通常在上下振动的同时进行机械旋转。这种机械设备限制了LiDAR系统的扫描速度,同时又增加了尺寸和复杂度,导致人们担心长期可靠性,尤其是在恶劣环境下。如今,市售的高端LiDAR系统的价格从1,000美元到70,000美元不等,这可能限制了它们的应用,而这些应用必须将成本降至最低。”
继续:诸如自动驾驶汽车和机器人技术之类的应用严重依赖LiDAR,昂贵的LiDAR模块是其在商业产品中使用的主要障碍。我们在MIT的Photonic Microsystems Group的工作正在尝试采用这些大型,昂贵的机械LiDAR系统,并将它们集成到可以在商业CMOS代工厂中批量生产的微芯片上。我们的LiDAR芯片有望比当今市场上的LiDAR系统更小,更轻,更便宜。由于缺少活动部件,它们也有可能变得更坚固,非机械光束转向的速度比目前的机械LiDAR系统快1000倍。
截至目前,研究团队正在300毫米晶圆上生产LiDAR芯片,这意味着潜在的生产成本(当年产量达数百万时)低至10美元左右。
这项研究在IEEE Spectrum杂志上发表的一篇论文中进行了详细介绍。