Новости

Микролазер нового типа позволит значительно уменьшить стоимость и размеры LIDAR-систем

Инновационные системы для генерирования высококачественного трехмерного изображения окружающей среды LIDAR (LIght Identification Detection And Ranging) являются обязательной составляющей любого роботизированного автомобиля. За счет специальной оптической системы и способности обработки отраженной от объектов информации, автомобиль может самостоятельно ориентироваться в пространстве в процессе движения. Главным недостатком технологии LIDAR является сложность конструкции, а вследствие чего — высокая стоимость сложность реализации. К примеру, новый комплект необходимой аппаратуры Лидар для машины-робота от Google обошелся компании в $70000.

В будущем данную проблему планируется преодолеть за счет использования лазеров нового поколения, модель которого была изготовлена учеными из университета Беркли. Инженеры смогли уменьшить размер и стоимость главного компонента LIDAR — лазера переменной длины волны. Помимо применения в автомобильной индустрии данный тип лазера активно используется и в оптической томографии.

В LIDAR-системах лазерный луч освещает каждый участок пространства определенное количество времени, необходимое для того, чтобы свет достиг цели, отразился от нее и вернулся в специальный светочувствительный датчик. Данная технология позволяет с высокой точностью определить расстояние до объекта. Диаграмма направленности вращается на 360°. Для того чтобы датчик мог различать излучаемый и отраженный свет лазер должен постоянно менять длину волны за счет перемещения специальных зеркал. Механизмы, передвигающие зеркала в плоскости сенсора — громоздки и достаточно дорогие.

Ученые из университета Беркли понимали, что основная проблема заключается именно в этих механизмах передвижения зеркал. Для решения этой проблемы был применен лазер на полупроводниковой основе, который позволил значительно сократить размеры переменного источника когерентного света. Также данное решение позволило уменьшить количество потребляемой энергии. Структура лазера включает тончайшее зеркало с оптическими элементами определенной формы и выпуклости. Под зеркалом находится кристалл лазера, который имеет выпуклую форму. Из-за ничтожной массы зеркала оно может реагировать на силу давления света (1 нН) и вибрировать с определенной амплитудой и частотой. Этого вполне достаточно, чтобы с высокой точностью унифицировать препятствия, находящиеся на небольшом расстоянии от автомобиля.