在PCSEL上的单立体集成元表面用于深度感知
Wen-Cheng Hsu1,2, Wen-Chien Miao1,2, Yu-Heng Hong2
1Department of Photonics, College of Electrical and Computer Engineering, National Yang Ming Chiao Tung University, Hsinchu 300093, Taiwan.
Nano letters
|July 11, 2025
概括
研究人员通过整合超表面全息图和光子晶体表面发射激光器 (PCSEL) 来开发出芯片规模的结构光投影仪. 这项创新大大降低了3D传感应用的设备尺寸和功耗.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 纳米光子学 纳米光子学
- 消费电子产品消费者电子产品
背景情况:
- 点点投影仪对于智能手机和扩展现实 (XR) 设备等消费电子产品的深度感知至关重要.
- 目前的点投影机设计因大尺寸和高功耗而受到影响,这限制了它们与紧型设备的集成.
- 现有技术正在努力平衡小型化与有效的3D传感能力.
研究的目的:
- 为芯片规模结构光投影仪展示了第一个超表面全息图和光子晶体表面发射激光器 (PCSEL) 的单体集成.
- 为了实现显著减少设备足迹和功耗,同时保持3D传感性能.
- 探索用于下一代应用的紧型收发器系统的变革性进步.
主要方法:
- 在晶圆层设计上,高层表面全息图与光子晶体表面发射激光器 (PCSEL) 的单体集成.
- 开发一个紧的芯片尺寸结构光投影仪.
- 对设备足迹,功耗和3D传感能力的评估.
主要成果:
- 实现了前所未有的0.025mm3.3的紧足迹.
- 与商业DOE-VCSEL点投影机相比,设备体积减少了大约2450倍.
- 降低了28.7%的功耗,同时保持了实用的3D传感能力.
结论:
- 超表面全息图和PCSEL的单体集成为紧结构光投影仪提供了一个变革性的解决方案.
- 这种晶圆层次的方法显著降低了设备尺寸和功耗,为3D传感提供了新的可能性.
- 这项技术对生物识别,扩展现实和先进消费电子产品的下一代应用具有前景.
