Ученые совершили значительный технологический прорыв, разработав компактную систему 4D‑сенсоров, размещенную на одном кремниевом чипе. Ранее подобные технологии требовали сложного и громоздкого оборудования, что ограничивало их практическое применение. Новая разработка представляет собой 4D‑датчик визуализации, который не только создает карту физического пространства в трех измерениях, но и одновременно фиксирует скорость всех движущихся объектов в зоне своего действия.
В отличие от большинства современных дронов, которые используют импульсный LiDAR для измерения скорости, сравнивая два последовательных кадра, новый чип функционирует на иных принципах. Он основан на методе частотно-модулированной непрерывной волны (FMCW) с использованием непрерывного лазерного луча. В основе датчика лежит матрица из 61 952 пикселей, каждый из которых выполняет двойную функцию: излучает и принимает лазерный свет благодаря сети оптических переключателей, интегрированных в чип.
Исследователи утверждают, что разработка содержит более 600 тысяч фотонных компонентов, что в пять раз превышает предыдущие аналоги. Такой подход позволяет сенсору улавливать малейшие изменения частоты света, обеспечивая точное определение расстояния до объекта и его мгновенной скорости. Эффективность технологии была подтверждена в ходе испытаний: чип успешно создавал детализированные 3D‑карты помещений на расстоянии от 6 до 11 метров и различал мелкие архитектурные элементы зданий на расстоянии до 65 метров.
Благодаря интеграции всей необходимой электроники на кремниевой подложке система готова к недорогому массовому производству. Новый датчик имеет широкий спектр применения: от оснащения автономных дронов и роботов до интеграции в камеры смартфонов для получения высококачественных 4D‑изображений. В настоящее время команда разработчиков работает над увеличением разрешения и расширением диапазона действия сенсора.
Источник: new-science.ru
распечатать статью
