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激光雷達(dá)芯片化,大勢(shì)所趨

2022-01-04 15:35 半導(dǎo)體行業(yè)觀察

導(dǎo)讀:紐約哥倫比亞大學(xué)的一位研究人員希望,它在硅光子學(xué)方面的專長(zhǎng)和在芯片上提供激光雷達(dá)的早期工作將為大規(guī)模采用3D傳感鋪平道路,這與CMOS圖像傳感器使數(shù)字?jǐn)z影加速發(fā)展的方式相同。

  VoyantPhotonics已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一套完整的現(xiàn)場(chǎng)可部署的激光雷達(dá)系統(tǒng),使用芯片上的數(shù)字光束轉(zhuǎn)向、光信號(hào)處理和激光控制的專利技術(shù)。

  紐約哥倫比亞大學(xué)的一位研究人員希望,它在硅光子學(xué)方面的專長(zhǎng)和在芯片上提供激光雷達(dá)的早期工作將為大規(guī)模采用3D傳感鋪平道路,這與CMOS圖像傳感器使數(shù)字?jǐn)z影加速發(fā)展的方式相同。

  Voyant Photonics剛剛宣布了1540萬(wàn)美元的a輪融資,該公司表示,他們已經(jīng)展示了一套完整的現(xiàn)場(chǎng)可部署的激光雷達(dá)系統(tǒng),使用了其芯片上的數(shù)字光束轉(zhuǎn)向、光信號(hào)處理和激光控制的專利技術(shù)。該公司表示,我們的使命是讓激光雷達(dá)成為一項(xiàng)無(wú)處不在的技術(shù),使機(jī)器能夠感知每一個(gè)應(yīng)用。

  激光雷達(dá)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),可以在許多行業(yè)實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué),包括交通運(yùn)輸、機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化和消費(fèi)電子產(chǎn)品。Voyant表示,其激光雷達(dá)系統(tǒng)包含在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上制造的數(shù)千個(gè)光學(xué)組件,使其客戶能夠集成一個(gè)迄今為止不可能實(shí)現(xiàn)的高效、指數(shù)級(jí)擴(kuò)展的激光雷達(dá)系統(tǒng)。它現(xiàn)在為特定客戶提供開(kāi)發(fā)工具包。

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  使用Voyant 芯片的系統(tǒng)框圖

  根據(jù)Voyant Photonics的說(shuō)法,激光雷達(dá)系統(tǒng)通常使用離散的機(jī)械和光學(xué)組件來(lái)制造,從而導(dǎo)致解決方案龐大且昂貴。Voyant表示,其解決方案從根本上降低了激光雷達(dá)的規(guī)模和制造復(fù)雜性,通過(guò)利用可商用和可擴(kuò)展的半導(dǎo)體制造工藝,將數(shù)千個(gè)光學(xué)和電子元件組合到一個(gè)芯片上,這使得激光雷達(dá)系統(tǒng)能夠像其他計(jì)算機(jī)芯片一樣大規(guī)模生產(chǎn)。

  聯(lián)合創(chuàng)始人克里斯·法爾(Chris Phare)和史蒂文·米勒(Steven Miller)在哥倫比亞大學(xué)(Columbia University)的立普生納米光子學(xué)集團(tuán)從事激光雷達(dá)芯片研究多年后,決定將他們的技術(shù)商業(yè)化,并推出了Voyant Photonics。他們的想法是將硅光子學(xué)技術(shù)應(yīng)用于光數(shù)據(jù)通信,這種技術(shù)使得高性能數(shù)據(jù)中心的光纖價(jià)格低廉?!爱?dāng)你在一個(gè)芯片上制造一個(gè)激光雷達(dá)系統(tǒng)時(shí),無(wú)論你使用多少組件,制造成本都保持不變,”Phare說(shuō)?!拔覀兒芸炀蜁?huì)以幾百美元的價(jià)格出售激光雷達(dá)系統(tǒng),長(zhǎng)期來(lái)看,規(guī)模銷售的價(jià)格將低于100美元。”

  Miller說(shuō):“當(dāng)我們開(kāi)始我們的任務(wù),使激光雷達(dá)成為一種無(wú)處不在的機(jī)器感知技術(shù)時(shí),很多人說(shuō)硅光子學(xué)還沒(méi)有準(zhǔn)備好離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。”“我們成功的第一個(gè)里程碑證明,我們可以建立一個(gè)完整的激光雷達(dá)解決方案,以滿足工業(yè)需求,使用硅光子,并將其部署在任何地方?!?/p>

  “既然我們可以在半導(dǎo)體芯片上制造激光雷達(dá)系統(tǒng),我們可以在每個(gè)開(kāi)發(fā)周期中讓它們變得更好、更便宜,就像計(jì)算機(jī)芯片的摩爾定律一樣,”Phare補(bǔ)充道。“雖然我們的第一批激光雷達(dá)芯片的出色性能甚至讓我們感到驚訝,但這只是一個(gè)開(kāi)始。就像計(jì)算機(jī)芯片和相機(jī)傳感器一樣,每一次設(shè)計(jì)迭代都會(huì)變得更好?!?/p>

  最近任命的首席執(zhí)行官彼得·斯特恩(Peter Stern)表示:“我們的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了很大的成就,現(xiàn)在我們正在交付第一個(gè)由集成光子芯片驅(qū)動(dòng)的激光雷達(dá)系統(tǒng)。我們?cè)跈C(jī)器人、AGV(自動(dòng)導(dǎo)航車輛)、工業(yè)自動(dòng)化和安全性方面的不同客戶都有一個(gè)共同點(diǎn)——他們都在構(gòu)建需要理解他們周圍世界的解決方案。這就是我們的激光雷達(dá)系統(tǒng)所提供的?!?/p>