斯坦福大学缩小激光雷达机械与电子元件 让激光雷达降至几百美元

如今的自动驾驶汽车都会采用一种昂贵的雷达技术——激光雷达，利用激光发现道路上的物体。多年来，工程师和企业都在研发自动驾驶汽车，但是还有一个障碍在阻碍自动驾驶汽车的价格变得更便宜，进而提高普及率，即需要找到方法降低激光雷达的价格，而此种技术又是机器人导航系统的关键，能够通过从障碍物上反射回来的光波，让自动驾驶汽车发现并避开道路上的行人和其他危险。

（图片来源：斯坦福大学）

不过，如今的激光雷达都会采用复杂的机械部件，以发射手电筒大小的红外激光，会像老式警车上安装的警灯一样旋转，价格为8000至30000美元。

在此背景下，据外媒报道，斯坦福大学（Stanford University）一个团队在电气工程师Jelena Vuckovic的带领下，正致力于将车顶激光雷达的机械和电子元件缩小至与单个硅芯片一样大小，而且只需几百美元就可以实现量产。

该项目是Vuckovic实验室研究多年的成果，目的是找到一种实用方法，以利用这一简单事实，即与阳光可以透过玻璃一样，硅对于激光雷达使用的红外激光而言，也是透明的。研究人员表示，他们利用硅对于红外线的透明度，以控制、聚焦和利用光子的能量，而光子就是构成光束的古怪粒子。

该团队采用了一种Vuckovic实验室早在过去十年内就率先使用的方法——“逆向设计”，该方法依赖于一种强大算法，为执行特定功能的实际光子电路绘制蓝图，在此种情况下，光子电路执行的特定功能即是将一束激光射到汽车前方，以定位道路上的物体，并引导反射回来的激光回到探测器。激光雷达根据光脉冲向前发送以及光束反射回探测器之间的延迟时间，以测量汽车与物体之间的距离。

Vuckovic团队花费了两年的时间才为芯片级激光雷达原型打造了电路布置图，并在斯坦福的纳米制造设施上打造了该原型装置。

在芯片上打造测距机制是迈向制造廉价激光雷达的第一步，也是至关重要的一步。目前，研究人员正在进行下一步研究，以确保激光束能够在不使用昂贵机械部件的情况下进行扫描。根据Vuckovic所说，仍需要大约三年的时间才能打造出可进行道路测试的激光雷达原型。