Distanciamiento láser coherente masivamente paralelo utilizando una microcomb solitón
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Updated: May 6, 2026
06:16
Femtosecond Laser Filaments for Use in Sub-Diffraction-Limited Imaging and Remote Sensing
Published on: April 25, 2019
7.9K
Johann Riemensberger1, Anton Lukashchuk1, Maxim Karpov1
1Laboratory of Photonics and Quantum Measurements (LPQM), Swiss Federal Institute of Technology (EPFL), Lausanne, Switzerland.
Nature
|May 15, 2020
Resumen
Un nuevo microcomb solitón basado en chip fotónico permite un rango coherente masivo paralelo (FMCW lidar). Este avance aumenta significativamente la velocidad de adquisición y la paralelización para las mediciones de distancia y velocidad en 3D en la conducción autónoma.
Área de la Ciencia:
- Fotónica y ingeniería óptica
- Tecnología de sensores
- Sistemas autónomos
Sus antecedentes:
- El alcance coherente, o lidar de onda continua modulada por frecuencia (FMCW), es crucial para las mediciones de distancia y velocidad en 3D en la conducción autónoma.
- Los sistemas LIDAR FMCW actuales sufren de bajas velocidades de adquisición y paralelización limitada debido a los requisitos de fuentes láser con precisión y alta coherencia.
- Esto dificulta su adopción generalizada en comparación con los sistemas de tiempo de vuelo.
Objetivo del estudio:
- Para demostrar un esquema de lidar masivamente paralelo y coherente.
- Para superar las limitaciones de velocidad y paralelización de la tecnología LIDAR FMCW existente.
- Para permitir sistemas lidar coherentes compactos y de muy alta velocidad de imagen para aplicaciones avanzadas.
Principales métodos:
- Utilizó un micro-combustible basado en chips fotónicos de baja pérdida.
- Empleado chirrido rápido de la bomba láser dentro del rango de existencia soliton.
- Transfirió el chirrido de un solo láser a todos los dientes de peine espectrales simultáneamente, permitiendo el paralelismo.
Principales resultados:
- Demostró un esquema de radar FMCW masivamente paralelo que genera 30 canales distintos.
- Se lograron mediciones de distancia y velocidad paralelas a una velocidad equivalente de 3 megapíxeles por segundo.
- Demostró el potencial para velocidades de muestreo superiores a 150 megapíxeles por segundo y un aumento de dos órdenes de magnitud en la velocidad de actualización de la imagen.
Conclusiones:
- El enfoque de microcomb solitón desarrollado permite un paralelismo sin precedentes en FMCW lidar.
- Esta tecnología ofrece un camino hacia sistemas lidar coherentes compactos y de muy alta velocidad de fotogramas.
- La integración con matrices de fase fotónica puede mejorar aún más las capacidades de lidar para la conducción autónoma y otras aplicaciones.
