Teknologi LiDAR Tingkat Lanjut Meningkatkan Deteksi Kendaraan Otonom terhadap Objek Bergerak Cepat
Mobil tanpa sopir sulit membedakan antara anak kecil dan kantong coklat yang tiba-tiba muncul karena keterbatasan dalam cara ia merasakan objek menggunakan Light Detection and Ranging (LiDAR). Industri kendaraan otonom sedang menjelajahi LiDAR frequency modulated continuous wave (FMCW) untuk memecahkan masalah ini.
Peneliti telah membangun cara agar jenis LiDAR ini dapat mencapai deteksi resolusi tinggi terhadap objek yang bergerak cepat di dekat melalui kontrol mekanis dan modulasi cahaya pada chip silikon. LiDAR FMCW mendeteksi objek dengan memindai cahaya laser dari atas kendaraan otonom. Satu sinar laser terpecah menjadi mikroomb panjang gelombang lain, untuk memindai area. Cahaya memantul dari objek dan pergi ke detektor melalui isolator optik atau circulator, yang memastikan semua cahaya yang dipantul berakhir di array detektor. Metode baru menggunakan gelombang suara untuk memungkinkan pengaturan yang lebih cepat dari komponen ini, yang dapat membawa deteksi FMCW LiDAR resolusi tinggi terhadap objek di dekat.
Teknologi ini mengintegrasikan transducer MEMS yang terbuat dari aluminium nitride untuk memodulasi mikroomb pada frekuensi tinggi yang berkisar dari megahertz hingga gigahertz. Array transducer MEMS terfase, yang juga digunakan di seluler untuk membedakan band seluler, menggerakkan cahaya pada frekuensi gigahertz dengan meluncurkan gelombang stres seperti korkork ke dalam chip silikon. Gerakan pengacauan ini memodulasi cahaya sehingga hanya dapat bergerak ke satu arah.
Transducer lain dalam teknologi yang sama mengeksitasi gelombang akustik yang menggetarkan chip pada frekuensi megahertz, menunjukkan kontrol dan penyesuaian mikroomb pulsa laser atau soliton dalam waktu sub-mikrodetik. Teknik modulasi cahaya ini tidak hanya mengintegrasikan mekanika dengan optika tetapi juga proses pembuatan yang terlibat, membuat teknologi ini lebih dapat diandalkan secara komersial. Transducer MEMS secara sederhana diproduksi di atas wafer photonik silikon nitride dengan pemrosesan minimal.
Teknologi baru ini dapat memberikan dorongan untuk aplikasi mikroomb dalam sistem yang kritis daya seperti di ruang angkasa, data center, dan jam atom portabel atau di lingkungan ekstrim seperti yang suhu kriogenik.
