超快激光控制轉向系統：未來激光雷達的「終結者」？

據麥姆斯諮詢報道，在不久的將來，自動駕駛汽車將使用基於激光束的轉向系統，與目前基於無線電波的系統相比更加快速。該技術比現有的避免事故系統技術的性能更佳，效率更高。

根據普渡大學發布的一份報告顯示，正如研究人員現在所說的，激光束控制比任何採用相控陣天線（phased antenna-array）技術的自動轉向系統都要快得多。這種轉向系統基於脈衝激光與硅基表面之間的相互作用。脈衝激光由「帶有頻率梳光譜的鎖模激光器」產生。

基於激光束的轉向裝置可以在納秒或皮秒級的時間內進行大角度的掃描，而現有技術則需要微秒級的時間才能完成。

「相比現有的技術，這項技術的複雜程度大大降低且功耗更低，」斯坦福大學材料科學與工程學院的博士後研究人員Amr Shaltout提出了這個想法，「該技術融合了兩種不同領域的技術：納米光學（光在納米級的行為）超表面（metasurface，能操縱光的表面）和超快光學。」

快速掃描意味著更高的幀速率，這又對應用程序提出了高解析度輸出的要求。基於激光束的轉向裝置不需要任何附加的電源，並與晶元兼容。據報告，這種完全基於超表面的光與物質相互作用，可以被集成到圖案化的硅薄膜中。

斯坦福大學的材料科學與工程系教授Brongersma談論：「這為所有納米級電子電路提供允許激光束轉向這一令人興奮的功能奠定了基礎。」

自動駕駛汽車使用的激光雷達（LiDAR）與雷達相似，但並不是利用物體表面返回的無線電波，而是利用紅外光或可見光。這就是為什麼許多自動駕駛汽車頂上都安裝了一個奇怪的旋轉裝置。基於激光束的轉向裝置可以替代這種昂貴的裝置，從而降低整體成本。普渡大學的Vladimir Shalaev認為，「這似乎是套顛覆性的解決方案，未來在自動駕駛這個龐大、新興的產業將產生巨變。」

根據報告，基於激光束的轉向裝置除了應用在自動駕駛汽車外，還可以用於其他需要導航的領域，如太空飛行、雷達、成像、標記掃描、考古學、測繪、機器人技術以及其他類似領域。

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