背景概述
小型化笛坦、低成本、高可靠的非機(jī)械掃描技術(shù)為激光雷達(dá)的軍用和商用領(lǐng)域打開了一扇新的大門⊙ǎ——DARPA
2015年5月21日DARPA發(fā)布了Sweeper技術(shù),對(duì)該技術(shù)的形容為Wide-Angle Optical Phased Array Technology(廣角光學(xué)相控陣技術(shù))魏割。該技術(shù)將激光雷達(dá)的機(jī)械掃描方式改進(jìn)為光學(xué)相控陣掃描譬嚣,實(shí)現(xiàn)了小型化、低成本钞它、高可靠的目標(biāo)拜银。
Sweeper技術(shù)基于DARPA之前的另一項(xiàng)研究成果Electronic-Photonic Heterogeneous Integration (E-PHI)殊鞭。
Sweeper的突出特點(diǎn)和性能優(yōu)勢
- 掃描速率:每秒鐘可往返100,000次,比機(jī)械結(jié)構(gòu)激光器快10,000倍盐股。(注意钱豁,《DARPA研發(fā)芯片式激光雷達(dá)》這篇文章中的說法有誤,不是發(fā)射頻率快10,000倍疯汁,而是掃描速率牲尺。)
- 掃描角度:51°(一說-45°~+45°),小于常見的機(jī)械式360°掃描幌蚊。但可以通過多個(gè)拼接的方式達(dá)到全方位掃描谤碳。
- 光學(xué)相控陣:64x64陣元,陣元間距0.8~2μm溢豆,精度要求在100nm蜒简。依靠PIC(photonic integrated circuit)技術(shù)可以達(dá)到這個(gè)要求。
- 發(fā)射速率漩仙?:高于4x106 o/sec搓茬。
- 旁瓣抑制:30dB。
項(xiàng)目進(jìn)展
四個(gè)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了DARPA提出的Sweeper技術(shù)队他,它們是麻省理工卷仑、加州大學(xué)圣芭芭拉分校、加州大學(xué)伯克利分校和美國HRL實(shí)驗(yàn)室◆镎郏現(xiàn)在Sweeper的研究已經(jīng)進(jìn)入尾聲锡凝,DARPA正在尋找潛在的合作伙伴以實(shí)現(xiàn)商用。
該技術(shù)在包圍監(jiān)視(encompassing surveillance)垢啼、3D成像窜锯、精確定位(precision targeting)、制導(dǎo)芭析、導(dǎo)航和建筑物與洞穴的雷達(dá)測繪方面將會(huì)有廣泛的應(yīng)用锚扎。
參考資料
Short-Range, Wide Field-of-View Extremely agile, Electronically Steered Photonic Emitter (SWEEPER) Dr. Josh Conway
SWEEPER Demonstrates Wide-Angle Optical Phased Array Technology DARPA
Lidar-on-a-Chip: Scan Quickly, Scan Cheap Philip E. Ross