CEA-Leti為開發適用于廣泛商業應用的LiDAR系統邁出了關鍵的一步，它已經開發了用于校正高通道數光學相控陣（OPA）的遺傳算法，以及能夠進行晶圓級OPA表征的高級測量裝置。

OPA是一種新興技術，由緊密排列（約1 0 8m）的光學天線陣列構成，并在寬角度范圍內發射相干光。然后可以通過調節每個天線發射的光的相對相位來改變產生的干涉圖樣。例如，如果天線之間的相位梯度是線性的，則將形成定向波束。通過改變線性梯度的斜率，可以控制光束的方向，從而可以進行固態光束轉向。

與當前LiDAR中使用的笨重，耗電且昂貴的機械光束轉向系統相比，這可以提高掃描速度，電源效率和分辨率的性能。基于OPA的LiDAR系統的另一個特點是它們沒有活動部件，因為僅通過對天線進行相位調整就可以實現固態波束控制，從而大大降低了這些系統的尺寸和成本。

CEA-Leti在題為“基于硅光子學的光學相控陣的開發，校準和表征”的論文中，在Photonics West 2021數字論壇上報告了校準和表征結果。

該論文的主要作者西爾萬·古伯（Sylvain Guerber）表示：“高性能OPA的開發將為自動駕駛汽車，全息顯示器，生物醫學成像和許多其他應用的廉價LiDAR系統鋪平道路。“但是，LiDAR的廣泛采用將取決于更低的系統成本和更小的外形尺寸。”

代表光檢測和測距的LiDAR已經成為未來傳感和視覺系統的關鍵啟用技術。除汽車和醫療用途外，它們還可以使無人機和機器人以及工業自動化實現自主移動。商業LiDAR系統必須滿足嚴格的要求，尤其是在汽車應用中。特別地，需要高功率和低發散光束以準確地解決場景。例如，要在100m處分辨出10cm的物體，則需要OPA工作在波長為1-0.8m的電路中，該電路至少應包含1，000根天線，每根天線的間隔為1.00-8m。因此，對于基于商業OPA的LiDAR系統，必須開發高通道數的OPA。

Guerber說，可以利用成熟的硅光子學平臺的優勢來生產具有固態光束控制功能的集成芯片級OPA。但是，這只是邁向全功能OPA的第一步，因為光束掃描需要初步校準。由于需要大量的光學天線，此校準過程可能會花費大量時間，這與大規模部署技術不兼容。因此，CEA-Leti團隊開發了可能是第一個晶圓級OPA表征裝置，這是邁向基于OPA的LiDAR工業化的重要一步。此外，已經開發了基于達爾文進化論的遺傳算法來快速可靠地校準高通道數OPA。與以前使用的算法相比，它們可以使校準速度提高多達1，000倍。

Guerber指出，汽車行業和其他市場對LiDAR技術的廣泛商業應用預計將持續數年。OPA是至關重要的一步，CEA-Leti將繼續努力。

他解釋說：“仍然存在很多挑戰，尤其是在系統級別。” “ LiDAR由許多元素組成：激光器，電子驅動器，OPA轉向系統，檢測器和數據處理能力。他們都必須共同努力；OPA只是系統的一部分。”

這項工作部分由法國ANR通過卡諾特資助，ECSEL Vizta歐洲項目和法國國家計劃“ IRD Nanoelec的d’investissement d’avenir計劃”（n°ANR-10-AIRT-05）資助。

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