Compact 3D LiDAR Imaging Systeem Overtreft Traditionele Mechanische Eenheden

Onderzoekers hebben een compact 3D LiDAR imaging-systeem ontwikkeld dat de prestaties en nauwkeurigheid van de meeste geavanceerde mechanische systemen die momenteel gebruikt worden, kan evenaren en overtreffen. 3D LiDAR kan nauwkeurige imaging en mapping bieden voor veel toepassingen; het fungeert bijvoorbeeld als de "ogen" voor autonome auto's en wordt gebruikt in gezichtsherkenningsoftware en door autonome robots en drones. Nauwkeurige imaging is essentieel voor machines om de fysieke wereld te karten en ermee te interageren, maar de grootte en kosten van de benodigde technologie hebben het gebruik van LiDAR in commerciële toepassingen beperkt.

Het nieuwe, geïntegreerde systeem gebruikt silicium-fotonische componenten en CMOS-electronische circuits in dezelfde microchip. Het prototype zou een laagkost-oplossing zijn en de weg kunnen banen naar grootvolumeproductie van goedkope, compacte en hoogpresterende 3D imaging-camera's voor gebruik in robotica, autonoome navigatiesystemen, mapping van bouwlocaties voor verhoogde veiligheid, en in de gezondheidszorg.

Superieure Nauwkeurigheid op Afstand

Het silicium-fotonica-systeem biedt een veel hogere nauwkeurigheid op afstand vergeleken met andere chip-gebaseerde LiDAR-systemen en de meeste mechanische versies. Tests van het prototype tonen aan dat het een nauwkeurigheid heeft van 3,1 millimeter op een afstand van 75 meter.

Toepassingen en Toekomstige Ontwikkelingen

De combinatie van hoge prestaties en laagkostproductie kan bestaande toepassingen in autonomie en augmented reality versnellen, evenals nieuwe richtingen openen zoals industriële en consumenten digitale tweeling-toepassingen die hoge diepte-nauwkeurigheid vereisen, of preventieve gezondheidszorg via remote gedrags- en vitale-tekenmonitoring die hoge snelheidsnauwkeurigheid vereist.

Onder de problemen waar eerdere geïntegreerde systemen mee te maken hadden, waren de moeilijkheden bij het leveren van een dichte array van pixels die gemakkelijk geadresseerd kunnen worden; dit beperkte hen tot minder dan 20 pixels, terwijl dit nieuwe systeem de eerste grootschalige 2D coherente detectormatrix is bestaande uit 512 pixels. De onderzoekers werken aan het uitbreiden van de pixel-arrays en de bundelbesturingstechnologie om het systeem nog beter geschikt te maken voor real-world toepassingen en de prestaties verder te verbeteren.