激光雷达成功缩小到单颗硅芯片上 并以低价批量生产

来自斯坦福大学工程学院的教授 Jelena Vuckovic 及其团队提出将激光雷达缩小到单颗硅芯片上，并且以数百美元的价格批量生产。如果这项成果被证明在商业上可行，那么它将有助于开创自动驾驶汽车的新时代。

研究人员使用一种称为逆向设计的过程，创建了一种强大的算法，该算法可以沿一个方向向外发送一束红外光，并测量反射回来需要多长时间。这些信息有助于揭示光束路径中的物体。

研究表明，这种以硅为基础的芯片级非互易器件的发展，可能会为光通信和激光雷达（光探测和测距）的应用带来新的非线性器件和系统。

研究团队认为基于χ（3）的互易性器件从根本上受到时间反转对称性和热力学因素的限制，但它们的无源、无偏压，简单的体系结构使其特别适合集成光子学，这对芯片级激光雷达具有特殊的意义。

研究团队在研究χ（3）非线性器件的同时，还利用逆设计研究了级联 Fano Lorentzian 谐振器系统，在保持高传输率的同时增加非互易强度范围。研究还通过测量距离迹线的放大视图，证明了这种光学距离测量的稳定性。

研究表明，Fano 非互易发射器-路由器设备可以保护脉冲激光源免受反射脉冲流的影响，从而使系统稳定运行，同时将来自这些反射脉冲的光路由到另一个波导。如果另一个 Fano 谐振器串联连接，且延时对应于脉冲宽度的一半，则即使在同时激发的情况下，反射脉冲也可以被隔离。

基于这些发现，研究团队的实验证明已实现的无源非对等发射机和路由器，在完全集成的芯片级激光雷达系统中作为基本组件的可行性。