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Bingzhao Li1, Qixuan Lin1, Mo Li2,3

  • 1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Washington, Seattle, WA, USA.

Nature
|June 28, 2023
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Una nueva técnica de dirección de haz acústico en chip utiliza un solo transductor para sistemas de detección y alcance de luz (LiDAR). Esta innovación permite el LiDAR en miniatura y de bajo costo para vehículos autónomos y robótica.

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Área de la Ciencia:

  • Fotónica y ingeniería óptica
  • Robótica y automatización
  • Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

  • La detección y el alcance de la luz (LiDAR) son cruciales para la automatización inteligente, pero requieren una dirección de haz no mecánica.
  • Las tecnologías de dirección de vigas existentes a menudo son voluminosas, frágiles y caras.
  • La próxima generación de LiDAR exige soluciones compactas, robustas y rentables.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar una nueva técnica de dirección acústica óptica en el chip para el LiDAR.
  • Para demostrar un sistema LiDAR de resolución angular de frecuencia utilizando la dispersión de Brillouin.
  • Para permitir la adopción generalizada de LiDAR en miniatura y de bajo costo en la automatización.

Principales métodos:

  • Utilizó un transductor acústico de un solo gigahertz para la dirección del haz de espacio libre.
  • Se explotó la dispersión de Brillouin para lograr una resolución angular de frecuencia.
  • Implementación de ondas continuas moduladas por frecuencia con un nuevo esquema de detección.

Principales resultados:

  • Logró un campo de visión de 18° y una resolución angular de 0.12°.
  • Distancias demostradas de hasta 115 metros.
  • Mostró una construcción y un sistema de control sencillos.

Conclusiones:

  • La técnica de dirección de haz acústico-óptico ofrece una solución escalable para LiDAR.
  • Esta tecnología allana el camino para sistemas LiDAR en miniatura y de bajo costo.
  • El sistema LiDAR desarrollado avanza en las aplicaciones de automatización, navegación y robótica.