Canfod ac Amrediad Golau (LiDAR) yw'r prif ateb i ddarparu canfod a synhwyro optegol manwl-gywir a chyfradd uchel. Yn system LiDAR, y ffynhonnell golau laser sy'n sganio'r gofod yn effeithiol yw'r craidd i wireddu swyddogaeth canfod a synhwyro radar. Rhennir yr atebion technegol i wireddu sganio trawst yn sganio trawst goddefol a sganio trawst gweithredol. Mae sganio trawst goddefol yn cynnwys System Micro-Electro-Mecanyddol (MEMS) LIDAR lled-solet, sy'n gwireddu sganio trawst gofodol trwy gylchdroi mecanyddol, ac Arae Graddol Optegol (OPA) holl-solid-state, sy'n gwireddu sganio trawst gofodol trwy newid y tonguide. (OPA), sy'n gwyro'r trawst ac yn cyflawni sganio di-fecanyddol trwy newid geometreg neu ddosbarthiad mynegai plygiannol y donfedd. Yn wahanol i gynlluniau sganio goddefol presennol megis MEMS ac OPA, mae sganio pelydr gweithredol (ABS) yn defnyddio ffynhonnell golau a allyrrir yn weithredol ar gyfer sganio, a all wella effeithlonrwydd trosi ynni'r system yn effeithiol, cynyddu'r pŵer allbwn a lleihau cymhlethdod y system ofod. .
Yn ddiweddar, sylweddolodd tîm o academydd Zheng Wanhua o Sefydliad Lled-ddargludyddion, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, ynghyd â thîm o Peng Chaojieqing Prifysgol Peking, sganio pelydr gofodol laser gweithredol wedi'i chwistrellu'n drydanol yn seiliedig ar Laser Allyrru Arwyneb Grisial Ffotonig (PCSEL). Mae'r strwythur yn cymryd cwantwm AlGaInAs yn dda fel cyfrwng ennill, ac yn defnyddio grisial ffotonig maint cyfyngedig i feintioli'r bandiau egni parhaus yn foddau arwahanol, gan gael moddau aml-archeb sy'n cyfateb i gynhyrfu gwahanol onglau gwasgariad yn y maes pell; ynghyd â modiwleiddio cludwyr, mae gwahanol ddulliau trefn yn cael eu cyffroi o dan wahanol gerrynt pigiad, gan wireddu sganio trawst gweithredol. Mae'r PCSEL a chwistrellir yn drydanol yn darparu cefnogaeth gydrannol ar gyfer radar sganio gofod laser gweithredol 2D.
Defnyddir y ffynhonnell bresennol i yrru'r laser ar gyflymder uchel i wireddu sganio trawst ar gyfradd hyd at 1 MHz, sef un i ddau orchymyn maint gwelliant yn y gyfradd sganio o'i gymharu â'r cynllun MEMS traddodiadol. Mae'r laser yn gallu cynyddu'r raddfa gydamserol o synhwyro, hyblygrwydd, a lleihau'r defnydd o bŵer. Ar y naill law, y laser yw un o'r llwybrau technoleg mwyaf addawol ar gyfer LIDAR, delweddu laser, a synhwyro laser, ac mae'n darparu mecanwaith rheoli newydd ar gyfer radar arae fesul cam gweithredol; ar y llaw arall, mae gan ei nodweddion allyriadau arwyneb fanteision unigryw ym meysydd canfod synhwyro, integreiddio ffotonig, ac araeau ar raddfa fawr.
Cyhoeddwyd y canlyniadau, o'r enw "Active Beam Steering Wedi'i Galluogi gan Laser Allyrru Arwyneb Ffotonig-Crystal", ar Orffennaf 11 yn American Chemical Society Nano (ACS Nano). -Nano (DOI: 10.1021/acsnano.3c09793). Mingjin Wang, ymchwilydd ifanc o Sefydliad Lled-ddargludyddion (ISS), a Feifan Wang, cymrawd ôl-ddoethurol o Brifysgol Peking (Prifysgol Peking), yw cyd-awduron cyntaf y papur, a Wanhua Zheng, academydd o ISS, a Chao Peng, athro ym Mhrifysgol Peking, yw'r awduron cyfatebol.
Cefnogwyd y gwaith hwn gan Raglen Ymchwil a Datblygu Allweddol Genedlaethol Tsieina a Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth Naturiol Tsieina.
Ffig. 1 meintioli PCSEL o fandiau egni di-dor yn foddau arwahanol
Ffig. 2 Sganio trawst cyflym
