Vědci vytvořili laser velikosti penny, o kterém tvrdí, že by mohl zlepšit způsob, jakým mohou autonomní vozidla procházet ulicemi.
Laser je určen k posílení vědecké techniky zvané optická metrologie – ve které se světlo používá k měření a identifikaci objektů.
Představují si několik aplikací pro svůj vynález, včetně Lidaru (detekce a rozsah světla), který se používá k poskytování autonomní vozidla S živými údaji, které potřebují k navigaci po silnicích.
Vozidla vybavená senzory LiDAR odrazí světlo od svého okolí pomocí laserů, které jsou neviditelné pro lidské oko, shromažďují informace o velikosti, vzdálenosti a rychlosti okolních chodců, vozidel a překážek.
Tým z University of Rochester a University of California v Santa Barbara tvrdí, že současné systémy Lidar jsou příliš složité a náchylné k chybám. Dodali, že jejich laserové řešení může shromažďovat velká, sofistikovaná data o okolí při mnohem vyšší rychlosti a přesnosti než kdokoli předchůdci.
„Pokročilejší forma (Lidar) známá jako frekvenčně modulovaná kontinuální vlnová lidar vyžaduje velký rozsah ladění a rychlé ladění frekvence laseru, a to je to, co náš laser dokáže udělat,“ Šixin XueVedoucí autor studie a doktorský student v oblasti elektrického a počítačového inženýrství a optiky na University of Rochester řekl v a prohlášení.
Související: Průlomový zesilovač by mohl vést k „super laserům“, které zrychlují internet 10krát
Například vědci použili laser k výběru písmen „U“ a „R“ postavených z cihel LEGO na spinningovém disku. To ukazuje jeho schopnost sledovat podrobnosti o rychle se pohybujících objektech, zásadní pro autonomní řízení i v řadě dalších scénářů.
Tým popsal svůj přístup ve studii zveřejněné 30. května v časopise Světlo: Věda a aplikace.
Pohánění budoucích autonomních vozidel
Xue také popsal způsob, jakým zmenšili zařízení potřebné pro proces zvaný laserový frekvence libry-drever-Hall (PDH)-používaný ke snížení a stabilizaci hluku laseru. Zařízení obvykle potřebné – včetně vnitřního laseru, izolátoru, akustického optického modulátoru a fázového modulátoru – by obvykle byla velikost stolního počítače.
„Je to velmi důležitý proces, který lze použít pro optické hodiny, které mohou měřit čas s extrémní přesností, ale k tomu potřebujete hodně vybavení,“ uvedl Xue ve svém prohlášení. „Náš laser může všechny tyto věci integrovat do velmi malého čipu, který lze elektricky vyladit.“
V budoucnu by zařízení mohlo být použito ke zlepšení výkonu LiDAR v mnohem menším balíčku. Současné autonomní systémy, jako jsou systémy, které se nacházejí v automobilech Waymo, potřebují na horní části automobilu obrovský senzor, aby fungovali s bezpečností a přesností, což ovlivňuje aerodynamiku.
Nový laser by mohl pomoci při výrobě autonomních vozidel, která vyžadují velmi nízký vzduchový tah, jako jsou autonomní letadla, a také se používají pro systémy, které podle vědců vyžadují neuvěřitelně přesné lasery, jako je kvantové zpracování informací nebo detekce gravitačních vln.
Tým prokázal, že laser může emitovat 20 kvintilionů pulzů světla za sekundu – miliardu miliard – a umožnil měřit předměty až 131 stop za sekundu (40 metrů za sekundu) ze vzdálenosti 1,3 stop (0,4 m). Laser se také ukázal jako vysoce spolehlivý a běží až 60 minut.
Americká agentura pro pokročilé výzkumné projekty v oblasti obrany (DARPA) částečně podporovala výzkum v rámci svého programu laserů pro univerzální mikroskopické optické systémy (LUMOS), který, který, který, který Cílem je zlepšit fotoniku podporou konstrukce složitějších a výkonnějších strojů.
