闪光LiDAR系统采用玻璃无球微镜阵列,用于自动驾驶汽车的大型照明场所

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 汽车工程 汽车工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 闪光LiDAR系统需要一个大的照明场 (FOI) 进行有效的环境传感在自动驾驶汽车.
• 传统的球形微镜阵列 (MLA) 在实现全面覆盖所需的广泛FOI方面存在局限性.
• 开发先进的光学元件对于提高自动驾驶技术的性能和安全至关重要.

研究的目的:

• 展示一种新的闪光LiDAR方案,使用玻璃无球微镜阵列 (MLA) 来实现显著更大的FOI.
• 引入一种新的激光钻孔技术,用于制造高比例微孔,从而形成无球微镜.
• 提出一个FOI估计模型,以指导设计具有增强FOI的无球形MLA.

主要方法:

• 使用新的激光钻孔技术制造玻璃无球MLA,以创建形微孔 (面积比1.8:1).
• 湿蚀刻过程,从微孔中形成圆形状的无球形微镜头.
• 实验验证FOI的实验验证和开发的非球形MLA的光学效率.
• 开发和应用FOI估计模型用于理论设计支持.

主要成果:

• 与球形MLA (38.9°) 相比,实现了高达100°的广泛照明场 (FOI),增加了2.6倍.
• 已证明高光学效率为90%的获得的FOI.
• 该FOI估计模型与实验结果有很好的一致性,验证了其预测能力.
• 这种新的激光钻孔和湿蚀刻技术成功地产生了所需的无球微镜头.

结论:

• 拟议的玻璃无球 MLA 方案显著提高了闪光 LiDAR 系统的 FOI.
• 这种新的制造技术为生产具有卓越光学性能的无球形MLA提供了一种可行的方法.
• 这一进步为提高自动驾驶汽车的传感能力和安全性带来了巨大的潜力.