Прорыв в кремниевой фотонике: в MIT создан «идеальный» чип для лидаров

Инженеры преодолели фундаментальный физический барьер, разработав оптическую фазированную антенную решетку со сверхплотной упаковкой элементов, которая обеспечивает максимально возможное поле зрения без помехГруппа исследователей из лаборатории электроники MIT совершила технологический прорыв в области интегрированной оптики. Им удалось решить фундаментальную проблему «невозможного выбора», десятилетиями ограничивавшую

возможности твердотельных лидаров и систем оптической связи.Учёные создали первую в своём роде оптическую фазированную антенную решетку (ОФАР), которая объединяет максимально широкое поле зрения с беспрецедентной чёткостью луча, устраняя паразитные помехи (дифракционные лепестки).Для того чтобы оптическая решётка могла сканировать пространство во всех направлениях без возникновения ложных «фантомов», расстояние между её антеннами должно составлять половину длины волны — для стандартных

лидаров это около 775 нанометров. Однако при такой плотной компоновке возникает эффект эванесцентной связи: свет «перетекает» из одного волновода в другой, делая управление фазой луча невозможным.Ранее инженерам приходилось либо разносить антенны дальше, жертвуя углом обзора и точностью, либо мириться с колоссальным уровнем шума.Матрица интегрированных антенн, разработанная исследователями из Массачусетского технологического института

(справа), которая минимизирует нежелательные перекрестные помехи, которые могут возникать в стандартной антенной решётке (слева). Это нововведение может позволить чипу лидара сканировать более широкое поле зрения, сохраняя при этом низкий уровень шума.Иллюстрация: Amy Pan and Sampson WilcoxРешение, предложенное командой MIT, заключается в использовании геометрической «расстройки»

(detuning). Вместо идентичных элементов они спроектировали решётку из трёх типов антенн разной ширины: 550, 600 и 650 нанометров. Благодаря разным коэффициентам распространения волны соседние каналы перестали «слышать» друг друга. Главная сложность заключалась в том, чтобы сделать эти волноводы разными по структуре, но абсолютно идентичными по характеристикам излучения.С помощью прецизионной оптимизации периода и глубины травления дифракционных решёток авторы добились того, что все три

типа антенн излучают свет под одним углом и с одинаковой силой, формируя единый когерентный пучок.Математическим фундаментом успеха стала разработанная авторами модифицированная теория связанных мод для систем с потерями. В отличие от классических моделей, этот аппарат учитывает радиационный вывод энергии каждой антенны как

комплексную величину, что позволило с идеальной точностью предсказать поведение системы на этапе проектирования. В ходе физических экспериментов на базе промышленной платформы AIM Photonics было продемонстрировано подавление межканальных помех в 100 раз — с критических 100% до пренебрежимо малого 1%.Экспериментальный

16-канальный чип подтвердил концепцию «безлепестковой» эмиссии: система продемонстрировала активное сканирование в секторе 60° и дополнительное спектральное сканирование в диапазоне 15°. Это открывает прямой путь к созданию компактных, дешёвых и сверхнадёжных LiDAR-датчиков без вращающихся частей, которые могут быть интегрированы в смартфоны, системы автопилота и устройства дополненной реальности. Работа исследователей из MIT фактически снимает последний барьер

на пути к массовому внедрению высокопроизводительных твердотельных систем оптического зрения.

Прорыв в кремниевой фотонике: в MIT создан «идеальный» чип для лидаров

Сообщает www.ixbt.com

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

10:00, 13 Май Нейроморфный прорыв: создан самовосстанавливающийся транзистор памяти для ИИ Исследователи из Университета штата Северная Каролина и их коллеги разработали мягкий и эластичный синаптический транзистор, способный самостоятельно...

05:00, 21 Май Xpeng запустил производство роботакси с системой камер вместо лидаров В отличие от Tesla, Rimac и Geely, которые разрабатывали роботакси с нуля, Xpeng создал свою версию на базе серийной модели GX, лишь дополнительно ос...

00:00, 27 Апр Хитовый Zeekr 8X показали в Пекине: 5 лидаров, холодильник, 410 км без бензина, 2,0-литровый мотор и 1400 л.с. Большой гибрид, способный подвинуть Li Auto L7На Пекинском автосалоне, который открыл двери два дня назад, состоялась первая публичная премьера внедо...

16:00, 01 Май Китайская Hua Hong готовится производить 7-нанометровые чипы для ИИ. Это прорыв под санкциями Китайская компания Hua Hong Group разработала технологии для производства чипов искусственного интеллекта по 7-нанометровому техпроцессу и готовится ...

17:00, 27 Апр Российские инженеры совершают прорыв в создании носимых роботизированных систем Российские инженеры совершают прорыв в создании носимых роботизированных систем, стирая грань между человеком и машиной. Компания «Экзорайз» анонсиро...

15:00, 20 Апр Графеновый прорыв сибирских учёных: датчик на бумаге диагностирует диабет по дыханию Учёные Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН (Новосибирск) и Объединённого института высоких температур РАН (Москва) разработали...

Новогодняя литая ёлка Ваш идеальный праздник на долгие годы 20:00, 19 Апр Новогодняя литая ёлка – Ваш идеальный праздник на долгие годы Представьте: декабрьский вечер, за окном падает снег, а в комнате стоит безупречно пушистая красавица. На её ветвях мерцают огоньки, и ни одна иголка...

01:00, 27 Апр Экологический прорыв в индустрии: как российские ученые меняют подход к утилизации шлака и стоков Специалисты Сибирского государственного индустриального университета разработали уникальный метод утилизации промышленных отходов, превращая их в пло...

21:00, 18 Апр Прорыв к звездам: Алексей Лихачев поделился новостями об успешных испытаниях плазменного двигателя "Росатома" В рамках Российского космического форума в Национальном центре «Россия» генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачев озвучил ключевые новости техн...

01:00, 22 Апр Минимум пафоса и максимум природы: как устроить идеальный курортный детокс на юге России Юг России превратился в гигантскую перегретую сковородку, где за каждый сантиметр шезлонга приходится сражаться. Сочи и Адлер задыхаются от человечес...

21:00, 18 Апр Redmi Note 13 Pro и его конкуренты: идеальный баланс цены и возможностей в 2026 году Современный рынок смартфонов среднего сегмента развивается стремительными темпами. Пользователи все чаще выбирают устройства с оптимальным соотношени...

08:00, 03 Май Песок, галька или сосны: как выбрать идеальный курорт Турции для отдыха с детьми Турецкое побережье в 2026 году окончательно избавилось от иллюзии "универсального рая" для детей. Родители больше не покупают кота в мешке, а препари...

20:00, 09 Май Покорить город за 48 часов: как составить идеальный маршрут выходного дня для поездок по России Выходные — это маленькая жизнь, которую хочется прожить на максимуме. Пока привычные российские курорты бьют рекорды, туристы всё чаще выбирают форма...

23:00, 12 Май Криогенный прорыв: нидерландский стартап FrostByte привлёк €1,3 млн на разработку уникальных чипов cryo-CMOS для квантовых компьютеров Технология позволит размещать управляющую электронику внутри криостатов, устраняя «лес кабелей», который мешает масштабированию квантовых системНидер...

17:00, 21 Апр Яблочным зефир со вкусом счастья. Легкий, воздушный, с фруктовой ноткой — идеальный пп-рецепт freepik Магазинный зефир часто грешит обилием сахара, ароматизаторов и загустителей. Домашний вариант — совсем другая история. Натуральное яблочное п...

23:00, 12 Май Прорыв в нейробиологии: компания 28bio представила уникальные 3D-органоиды мозга, которые помогут вылечить рассеянный склероз и Альцгеймер Эта модель позволяет впервые в истории наблюдать за разрушением и восстановлением нервных волокон в реальном времени на человеческих клетках, а не на...

16:00, 28 Апр Не сок, не кофе и не какао: ученые назвали идеальный утренний напиток — улучшает состояние кожи и пищеварение Прогород Кофе бодрит, сок даёт витамины, какао согревает — но всё чаще исследователи сходятся во мнении, что лучший утренний ритуал вообще не напиток...

13:00, 07 Май Мясо от сока распадается на волокна: идеальный шашлык - секретные рецепты для курицы, свинины, баранины и говядины ПрогородШашлык, который буквально рассыпается на волокна от прикосновения вилки, — не магия, а правильный маринад. Забудьте про уксус и майонез, кото...

08:00, 15 Май Никто не верит, а в нем всего 100 грамм муки: французский пирог с черносливом - нежный и легкий как суфле, идеальный рецепт Бретонский Фар — десерт, который нарушает правила. При минимуме муки он получается пышным, а тонкая румяная плёнка сверху создаёт контраст с нежнейши...

21:15, 17 Апр Как выбрать идеальный мобильный телефон в современном мире: подробное руководство по характеристикам, технологиям, функциям и грамотному подбору смартфона под любые задачи и стиль жизни Мобильный телефон давно перестал быть просто средством связи. Сегодня это универсальное устройство, которое объединяет функции компьютера, камеры, на...