德克萨斯大学研发光学激光束转向装置，用于自动驾驶汽车3D传感

日前，美国德克萨斯大学阿灵顿电气工程系的Weidong Zhou教授正在领导一个项目，探索用于自动驾驶汽车3D传感的光学激光束转向装置。为了制造这种装置，Weidong Zhou教授将使用美国国家科学基金会一项为期四年、耗资40万美元的资助，该资助题为“直接集成在高功率VCSEL阵列上的快速2D光束转向装置”。

Zhou评论说：“我们正在研究一种基于光子晶体腔（一种纳米光子结构）电调的光束转向装置，它可以被设计用来操纵光束。现在，大多数现有方法使用机械运动来引导光束方向。这既慢又笨重。我们正在做的事情要快得多，非常紧凑而且更可靠。”

高速光束转向在许多新兴应用中非常重要，包括自动驾驶、增强现实、自由空间通信、三维传感和成像系统。Zhou谈到，该项目中使用的垂直腔表面发射激光器（VCSEL）类型也被部署在电脑鼠标、光纤通信、人脸识别、智能手机、激光打印机和智能眼镜中。

德克萨斯大学阿灵顿电气工程系Weidong Zhou教授

“VCSEL阵列可以为高性能激光探测和测距系统提供颠覆性的技术，”他说，“此外，该项目为学生教育和培训提供了一个平台，有助于为光子学和光学、半导体、传感和成像、纳米技术和制造业提供人才储备。”

该校电气工程系主任Diana Huffaker说，zhou的项目应用可以达到整个半导体领域。她表示：一个新时代的光束转向装置将加速半导体行业的进程。它可以彻底改变这个世界，使目前的操作如此直接和毫不费力。

MEMS微镜改善激光雷达感应能力

CEA-Leti宣布，一项研究计划正在改进用于车辆的MEMS微镜。这项创新技术旨在从100米的距离检测汽车轮胎（150毫米高）。用于汽车激光雷达的MEMS微镜体积微小（2毫米宽），但却是必不可少的部件。由于其上下左右的运动可以反射激光束并引导它，这有助于激光雷达扫过一个区域并探测车辆、行人和障碍物。

Vizta项目：用于激光雷达的MEMS微镜很小（2毫米宽），但却是必不可少的组件

Leti公司开发的创新成果受到三项专利的保护。这些改进将提高激光雷达的射程和安全性，并减少能源消耗和制造成本。为了改进用于移动透镜的机制，研究人员用PZT压电解决方案取代了传统的静电或电磁解决方案，该解决方案只需要20伏电压（而静电透镜需要150伏电压）。这种创新的解决方案还消除了对磁铁的需求。

CMOS友好型制造

这些创新的微镜被设计成在1550纳米处工作，以降低给人眼造成的风险并支持长距离激光雷达应用所需的高功率激光束。为了实现这一改进，研究人员用沉积在硅上的布拉格层取代了常用的金反射器。

这种解决方案有两个优点：首先，反射器的吸收性要低四倍，因此不容易被激光过热，这使得增加入射功率成为可能。其次，这些层可以用CMOS兼容工艺沉积，从而降低了制造成本。

为了加强行人的眼部安全，研究人员增加了一个自我诊断功能，可以使激光器在透镜不移动时关闭。作为Vizta框架的一部分进行的研究还包括一个光学表征台、包装和一个专门的电子试验接口。透镜被集成到一个三维激光雷达系统中，它们与预期目标的兼容性得到确认。透镜的控制将继续得到改进，以便更精确地扫描场景的特定部分。