MIT’ten Geniş Görüşlü Lidar Çipi

MIT araştırmacıları, daha küçük ve dayanıklı lidar sensörlerinin geliştirilmesine katkı sağlayabilecek yeni bir silikon-fotonik çip tasarladı. Lidar, kızılötesi ışık darbelerinin çevredeki nesnelerden yansıma süresini ölçerek mesafe hesaplıyor ve ortamın üç boyutlu haritasını çıkarıyor.

Geleneksel lidar sistemleri çoğunlukla büyük, pahalı ve ışını yönlendirmek için hareketli parçalara ihtiyaç duyuyor. Silikon-fotonik tabanlı sistemler bu parçaları ortadan kaldırsa da dar görüş alanları nedeniyle sahnenin kenarlarını taramakta zorlanıyor. Görüş açısını genişletmeye yönelik önceki yöntemler ise çoğu zaman gürültüyü artırarak ölçüm doğruluğunu düşürüyordu.

Yeni lidar tasarımı paraziti azaltıyor

MIT ekibi bu sorunu, entegre optik faz dizisi adı verilen bir yapıdaki antenleri yeniden tasarlayarak ele aldı. Araştırmacılar, aynı biçimdeki antenleri yan yana yerleştirmek yerine genişlikleri, oluklarının boyutu ve konumu farklı üç antenin tekrarlanan bir dizisini oluşturdu.

Farklı geometriler, antenlerin ışığı iletme biçimlerini değiştirerek birbirleriyle istenmeyen etkileşime girmelerini engelledi. Araştırmacılara göre deney koşullarında geleneksel bir tasarımda yaklaşık yüzde 100 olması beklenen antenler arası bağlaşım, yeni çipte yaklaşık yüzde 1’e indirildi. Sistem, ek ışın kopyaları olarak ortaya çıkan ve sensörde hatalı algılamalara yol açabilen ızgara lobları oluşturmadan ışını geniş bir görüş alanında yönlendirdi.

Bu sonuç, otonom araçların çevrelerini daha geniş bir açıyla taramasına yardımcı olabilecek çip ölçekli lidar sistemlerinin önünü açabilir. Teknoloji ayrıca hava haritalama ve inşaat sahalarının izlenmesi gibi uygulamalarda da kullanılabilir. Araştırmacılar, yöntemin kapsadığı görüş alanını daha da genişletmek ve teorik çalışmalar sırasında ortaya çıkan başka bir yaklaşımı incelemek istiyor.

Çalışmanın sonuçları Nature Communications dergisinde yayımlandı. Araştırmada MIT Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri Bölümü öğrencileri Henry Crawford-Eng, Andres Garcia Coleto, Benjamin M. Mazur, Daniel M. DeSantis ve Tal Sneh ile öğretim üyesi Jelena Notaros görev aldı.