Tecnología de dirección de haz basada en chips, una actualización de lidar

Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han desarrollado una tecnología de dirección de haz basada en chips que tiene amplias aplicaciones y puede mejorar la tecnología futurista.

Light Detection and Ranging es una tecnología que utiliza luz en forma de rayos láser enfocados para detectar distancias y objetos. Registra el tiempo que tarda el haz de luz en regresar y genera modelos 3D de la habitación. Piense en ello como un murciélago que "ve" el mundo. Sin embargo, a diferencia de los murciélagos, la tecnología es sensible a la vibración y no puede reproducir el movimiento de manera efectiva con una precisión significativa.

Los sistemas lidar actuales son voluminosos, caros, sensibles a las vibraciones y tienen una velocidad limitada, dijo el líder del equipo de investigación, Hao Hu. Ahora, los investigadores pueden haber eliminado algunas de estas desventajas al desarrollar un diseño basado en chips.

"Aunque los dispositivos conocidos como conjuntos ópticos en fase (OPA) basados ​​en chips pueden dirigir la luz de forma rápida y precisa de una manera no mecánica, hasta ahora estos dispositivos han tenido una calidad de haz deficiente y un campo de visión típicamente inferior a los 100 grados".

El direccionamiento del haz con este método elimina el artefacto óptico más importante, el aliasing. Como resultado, el haz cubre un gran campo con alta calidad de haz, mejorando el sistema lidar. El aliasing se elimina ya que los canales adyacentes se pueden colocar muy cerca uno del otro.

El equipo construyó un sistema de imágenes para medir la potencia óptica de campo lejano promedio a lo largo de la dirección horizontal en un campo de visión de 180º. Demostró una dirección del haz sin solapamiento en esta dirección, incluida la dirección más allá de ±70°, aunque los investigadores observaron cierta degradación del haz. Luego, los investigadores caracterizaron la dirección del haz en dirección vertical ajustando la longitud de onda de 1480 a 1580 nm, lo que produjo un rango de sintonización de 13,5°. Finalmente, demostraron la versatilidad de la OPA usándola para crear imágenes 2D de tres letras del alfabeto centradas en los ángulos de -60°, 0° y 60°, usando tanto la longitud de onda como los cambiadores de fase votados.

Hu agregó: "Creemos que nuestros resultados son innovadores en el campo de la dirección del haz óptico. Este desarrollo sienta las bases para un lidar basado en OPA compacto y de bajo costo que permitiría el uso generalizado de lidar para una variedad de aplicaciones como “.