作者：Junko Yoshida，EE Times 全球聯合主編

Lumotive 是一家總部位于西雅圖、由風險投資支持的初創公司，本周推出了一種基于超材料的 LiDAR 技術，這是一種相對較新且具有異國情調的技術方法，其競爭對手很少（如果有的話）采用。

在許多注定要進入高級駕駛輔助系統 (ADAS) 和自動駕駛汽車 (AV) 的傳感器中，激光雷達仍然是新技術的溫床。然而，這種充滿活力的活動的另一面是 LiDAR 市場仍處于萌芽狀態且其技術分散的嚴峻現實。Yole Développement（法國里昂）的技術和市場分析師亞歷克西斯·德布雷（Alexis Debray）估計，過去幾年有超過 8 億美元涌入 LiDAR 技術初創公司，“全球范圍內涌現出 60 到 70 家 LiDAR 公司。”

Lumotive 正在跳入這個擁擠的領域，期望通過使用超材料，它可以超越其更成熟的競爭對手。Lumotive 擁有自己的技術版本，將其描述為液晶超表面 (LCM)。

在接受 EE Times 采訪時，Lumotive 聯合創始人兼首席執行官 Bill Colleran 稱超材料是一種“關鍵技術”，它為 Lumotive 開發一種可以在沒有移動部件的情況下控制光束的激光雷達打開了大門。基于超材料的光彎曲特性，LCM 可以在不依賴傳統 LiDAR 中的機械旋轉器（包括 Waymo 使用的那些）的情況下控制光。

Lumotive 的 LCM 可以在不依賴傳統激光雷達中的機械旋轉器的情況下控制光線。

當然，Lumotive 并不是第一個強調不依賴機械掃描的 LiDAR。許多使用 MEMS 反射鏡或光學相控陣的競爭對手已經聲稱他們的 LiDAR 使用更少的組件或“沒有機械部件”。

然而，Colleran 強調，“我們的不同”，因為它的 LCM 半導體芯片具有更大的光學孔徑（25 × 25 mm）。這允許激光雷達具有更遠的范圍。這家初創公司承諾，將 120° 視野與快速隨機訪問光束轉向相結合，將使 Lumotive 的系統能夠提供高性能。

圖像顯示激光照射在 Lumotive 的 LCM 芯片上。通過將電信號編程到芯片上，反射光會被引導到 120° 視野內的任何方向。（圖片：Lumotive）

聽取 Lumotive 簡報的 Yole 分析師 Debray 稱該技術“原創”且“有趣”。然而，由于目前還沒有可用的系統原型，他將產品描述為“仍處于初步階段和早期階段”。

當被問及發布時間表時，Lumotive 首席執行官告訴我們，樣品將在今年第三季度提供。它是否符合汽車級標準？Colleran 說，那是兩年多以后的事了。然而，他對遲到的時間表顯得很冷靜，因為他公司的激光雷達在汽車之外還有機會——包括工業、機器人和無人機。Lumotive 還希望將其 LiDAR 用作售后市場選項（不需要通過汽車認證）。Lumotive 似乎在玩一場漫長的游戲，希望以更低的成本與大量汽車市場相交叉，而 Colleran 認為這還需要幾年的時間。

在 Debray 看來，投資活動過熱的 LiDAR 市場將分“階段”發展。第一波浪潮已經在一個擠滿傳統機械激光雷達的市場上發生。Debray 從今年開始看到第二波浪潮，即基于 MEMS 的激光雷達。這些將比上一代激光雷達更小、更便宜。他預測，光學相位陣列 LiDAR、閃光 LiDAR 和 Lumotive 基于 LCM 的 LiDAR 等完全不同的產品將成為第三波浪潮。

超材料 Lumotive的故事離不開超材料。

超材料被定義為“人造結構材料”。超材料的優勢在于有機會對其特性或相關設備進行前所未有的控制。超材料不是一種特定的東西，而是一種“設計方法”，可以釋放出控制光流和其他波激發的新方法。

杜克大學物理學教授、超材料研究先驅 David Smith 解釋說，超材料商業用途的一個很好的例子是 Kymeta 的平板天線技術。Kymeta 已將一種基于超材料的新型衛星天線商業化。

他指出，Kymeta 利用了超材料的“特殊架構”。它的天線可以在沒有移相器、相關放大器和其表面每個點的其他組件的情況下以電子方式移動。Smith 說，太多的移相器和放大器“會花錢、消耗功率并需要冷卻裝置”。

通過應用超材料設計原理，與相控陣相比，Kymeta 能夠顯著增加其平板天線中天線元件的密度。可以通過激活或停用天線元件來簡單地控制相位和幅度。

應用于 Kymeta 天線的超材料架構已適用于 Lumotive 的 LiDAR。史密斯解釋說，不同之處在于，雖然過去超表面概念已應用于微波頻率，但這是為光學開發的動態超材料的首次使用。

審核編輯 黃昊宇