Oamenii de știință au creat un laser de dimensiuni de penny despre care spun că ar putea îmbunătăți modul în care vehiculele autonome pot naviga pe străzi.
Laserul este destinat să îmbunătățească o tehnică științifică numită metrologie optică – în care lumina este utilizată pentru a măsura și identifica obiectele.
Aceștia au în vedere mai multe cereri pentru invenția lor, inclusiv LIDAR (detectarea luminii și variarea), care este utilizată pentru a furniza Vehicule autonome Cu datele live de care au nevoie pentru a naviga pe drumuri.
Vehiculele echipate cu senzori Lidar își săsău lumina înconjurătoare folosind lasere care sunt invizibile pentru ochiul uman, pentru a colecta informații despre dimensiunea, distanța și viteza pietonilor, vehiculelor și obstacolelor înconjurătoare.
Echipa de la Universitatea din Rochester și Universitatea din California, Santa Barbara susține că sistemele actuale LiDAR sunt prea complexe și predispuse la greșeli. Aceștia au adăugat că soluția lor laser poate colecta date mari, sofisticate despre împrejurimi, cu o viteză și o precizie mult mai mare decât orice predecesori.
„O formă mai avansată [of lidar] Cunoscut sub numele de lidar cu undă continuă modulat de frecvență necesită o gamă de reglare mare și o reglare rapidă a frecvenței laserului și asta poate face laserul nostru, ” Shixin Xueautorul principal al studiului și student la doctorat în inginerie electrică și informatică și optică la Universitatea din Rochester, a spus într -un declaraţie.
De exemplu, cercetătorii au folosit laserul pentru a alege literele „U” și „R” construite din cărămizi Lego pe un disc învârtit. Acest lucru arată capacitatea sa de a urmări detaliile despre obiectele cu mișcare rapidă, crucial pentru conducerea autonomă, precum și într-o serie de alte scenarii.
Echipa a descris abordarea sa într -un studiu publicat pe 30 mai în Jurnal Lumină: Știință și aplicații.
Alimentarea viitoarelor vehicule autonome
Xue a descris, de asemenea, modul în care au redus echipamentul necesar pentru un proces numit blocarea frecvenței laserului de lire-de-hall (PDH)-utilizat pentru a reduce și stabiliza zgomotul unui laser. Echipamentele necesare de obicei pentru acest lucru – inclusiv un laser intrinsec, un izolator, un modulator optic acustic și un modulator de fază – ar fi de obicei dimensiunea unui computer desktop.
„Este un proces foarte important care poate fi utilizat pentru ceasuri optice care pot măsura timpul cu o precizie extremă, dar aveți nevoie de multe echipamente pentru a face acest lucru”, a spus Xue în declarație. „Laserul nostru poate integra toate aceste lucruri într -un cip foarte mic, care poate fi reglat electric.”
În viitor, dispozitivul ar putea fi utilizat pentru a îmbunătăți performanța LIDAR într -un pachet mult mai mic. Sistemele autonome actuale, precum cele găsite în mașinile Waymo, au nevoie de un senzor enorm deasupra mașinii pentru a funcționa cu siguranță și precizie, care afectează aerodinamica.
Noul laser ar putea ajuta la producerea de vehicule autonome care au nevoie de o tracțiune de aer foarte scăzută, cum ar fi aeronavele autonome, precum și utilizarea pentru sisteme care necesită lasere incredibil de precise, cum ar fi procesarea informațiilor cuantice sau detectarea undelor gravitaționale, potrivit cercetătorilor.
Echipa a demonstrat că laserul poate emite 20 de impulsuri de quintilion de lumină pe secundă – un miliard de miliarde – și a permis ca obiectele să se deplaseze la până la 131 de metri pe secundă (40 de metri pe secundă) să fie măsurate de la o distanță de 1,3 metri (0,4 m). Laserul s -a dovedit, de asemenea, extrem de fiabil, funcționând până la 60 de minute.
Agenția de proiecte de cercetare avansată a apărării din SUA (DARPA) a susținut parțial cercetarea ca parte a programului său lasere pentru sistemele optice de microscop universal (LUMOS), care își propune să îmbunătățească fotonica prin susținerea construcției de mașini mai complexe, puternice.