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文章来源：OFweek传感器网络。

斯坦福大学的团队正在努力将屋顶激光雷达中的机械和电子元件减少到单个硅芯片。

工程师们多年来一直致力于自动驾驶汽车的研究，但要让它们足够便宜仍然是一个很大的障碍：他们需要一种降低激光雷达成本的方法，这种方法可以让车辆感知和定位。通过反射这些潜在障碍物的光波来避免行人和其他危险。

今天的激光雷达使用复杂的机械部件来发射手电筒大小的红外激光，它像警车顶部的旧泡泡糖灯一样旋转。费用在8000到30000美元之间。

但是现在，由电气工程师贾云馨叶琳娜领导的团队正在努力将屋顶激光雷达中的机械和电子元件减少到单个硅芯片，她认为这种芯片可以以低至几百美元的价格大规模生产。

本项目源于Vuckovic实验室多年的研究，希望找到一种切实可行的实现方式。就像阳光穿过玻璃一样，硅对于激光雷达用于光探测和测距的红外激光是透明的。

在《自然光子学》 (Nature Photonics)发表的一项研究中，研究人员描述了他们如何利用硅的红外透明度来控制、聚焦和利用组成光束的奇数粒子-光子的能量，从而构建了一个硅光子系统。

该团队使用了一种称为反向设计的过程，这种过程是由Vuckovic Lab在过去十年中首次开发的。逆向设计依赖于强大的算法，这些算法为执行特定功能的实际光子电路绘制蓝图——在这种情况下，激光束在汽车前方发射，以定位道路上的物体，并将反射光路由回检测器。根据向前发射的光脉冲和反射回探测器的光束之间的延迟，激光雷达测量汽车和物体之间的距离。

Vuckovic的团队花了两年时间为他们在斯坦福大学纳米制造工厂制造的激光雷达单芯片原型创建电路布局。在这一过程中，博士后杨基友和博士生金禾斯卡达发挥了关键作用。纽约大学的物理学家安德里亚勒和纽约城市大学的博士后学者米歇尔科特鲁夫都提供了重要的理论见解。

在芯片上建立这种测距机制只是制造廉价激光雷达的第一步。研究人员正在研究下一个里程碑，以确保激光束可以在不使用昂贵机械零件的情况下绕一个圆扫描。Vuckovic估计，她的实验室离制造可用于路试的原型机还有大约三年的时间。

Vuckovic表示：“我们正朝着在芯片上构建低成本激光雷达的方向发展，以帮助建立自动驾驶汽车的大规模市场。”