激光雷達芯片提供移動三維掃描

【據美國photonics網站2015年4月6日報道】美國加州理工學院（Caltech）基于尺寸小于1平方毫米的硅芯片的納米光學相干成像器（NCI）提供最高景深-最高顯示精度的任何納米光學三維成像器件。該器件根據改性時域調頻連續波（FMCW）測距方案運行。它具有高清晰度三維反射成像、透射成像以及指數對比成像能力。該芯片上的每一個像元就是一個獨立的干涉儀......除強度以外，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陣列，能同時成像物體或場景的不同部分而無需成像儀內的任何機械運動。第一臺概念驗證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。未來該概念會被應用于從極精確的三維掃描和打印到協助無人駕駛汽車避撞到最精細的人機接口中改進運動靈敏度的遼闊應用領域，可探測飛行中患者眼睛最輕微運動及病人心跳細微的改變。此新型芯片基成像器的小尺寸和高質量將導致意義重大的成本降低，通過把它們整合進個人器件如智能手機，將使得這類系統能有數千個新用途。圖為用約0.5米以外的納米光學相干成像芯片產生的微觀尺度清晰度的三維圖像。