激光雷達(dá)芯片提供移動三維掃描

【據(jù)美國photonics網(wǎng)站2015年4月6日報(bào)道】美國加州理工學(xué)院（Caltech）基于尺寸小于1平方毫米的硅芯片的納米光學(xué)相干成像器（NCI）提供最高景深-最高顯示精度的任何納米光學(xué)三維成像器件。該器件根據(jù)改性時(shí)域調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）測距方案運(yùn)行。它具有高清晰度三維反射成像、透射成像以及指數(shù)對比成像能力。該芯片上的每一個像元就是一個獨(dú)立的干涉儀......除強(qiáng)度以外，它還探測信號的相位和頻率。通過使相干成像儀具有微小激光雷達(dá)陣列，能同時(shí)成像物體或場景的不同部分而無需成像儀內(nèi)的任何機(jī)械運(yùn)動。第一臺概念驗(yàn)證NCI是一個300平方微米有效面積上的4 × 4像素陣列。通過逐段操縱，Caltech研究者們用該器件拼湊了一幅0.5米外1美分硬幣前部的三維圖像，深度分辨率15微米，橫向分辨率50微米。該陣列能容易地放大到成千上萬像素。未來該概念會被應(yīng)用于從極精確的三維掃描和打印到協(xié)助無人駕駛汽車避撞到最精細(xì)的人機(jī)接口中改進(jìn)運(yùn)動靈敏度的遼闊應(yīng)用領(lǐng)域，可探測飛行中患者眼睛最輕微運(yùn)動及病人心跳細(xì)微的改變。此新型芯片基成像器的小尺寸和高質(zhì)量將導(dǎo)致意義重大的成本降低，通過把它們整合進(jìn)個人器件如智能手機(jī)，將使得這類系統(tǒng)能有數(shù)千個新用途。圖為用約0.5米以外的納米光學(xué)相干成像芯片產(chǎn)生的微觀尺度清晰度的三維圖像。