激光雷达芯片提供移动三维扫描

【据美国photonics网站2015年4月6日报道】美国加州理工学院（Caltech）基于尺寸小于1平方毫米的硅芯片的纳米光学相干成像器（NCI）提供最高景深-最高显示精度的任何纳米光学三维成像器件。该器件根据改性时域调频连续波（FMCW）测距方案运行。它具有高清晰度三维反射成像、透射成像以及指数对比成像能力。该芯片上的每一个像元就是一个独立的干涉仪......除强度以外，它还探测信号的相位和频率。通过使相干成像仪具有微小激光雷达阵列，能同时成像物体或场景的不同部分而无需成像仪内的任何机械运动。第一台概念验证NCI是一个300平方微米有效面积上的4 × 4像素阵列。通过逐段操纵，Caltech研究者们用该器件拼凑了一幅0.5米外1美分硬币前部的三维图像，深度分辨率15微米，横向分辨率50微米。该阵列能容易地放大到成千上万像素。未来该概念会被应用于从极精确的三维扫描和打印到协助无人驾驶汽车避撞到最精细的人机接口中改进运动灵敏度的辽阔应用领域，可探测飞行中患者眼睛最轻微运动及病人心跳细微的改变。此新型芯片基成像器的小尺寸和高质量将导致意义重大的成本降低，通过把它们整合进个人器件如智能手机，将使得这类系统能有数千个新用途。图为用约0.5米以外的纳米光学相干成像芯片产生的微观尺度清晰度的三维图像。