Snabbare är inte alltid bättre, särskilt när det gäller en 3D-sensor i avancerad teknik. Med applikationer i autonoma fordon, robotar och drönare, säkerhetssystem och mer, forskare strävar efter en 3D-sensor som är kompakt och lätt att använda.

Ett team från Yokohama National University i Japan tror att de har utvecklat en metod för att få en sådan sensor genom att dra fördel av långsamt ljus, ett oväntat drag i ett fält där hastigheten ofta värderas över andra variabler.

De publicerar sina resultat den 20 januari i Optica , en tidskrift publicerad av The Optical Society.

Ljusdetektering och intervall, även kallad LiDAR, sensorer kan kartlägga avståndet mellan avlägsna objekt och mer med laserljus. I moderna LiDAR -sensorer, många av systemen består av en laserkälla; en fotodetektor, som omvandlar ljus till ström; och en styrenhet för optisk stråle, som leder ljuset till rätt plats.

"För närvarande använder befintliga optiska strålstyrningsanordningar alla någon form av mekanik, såsom roterande speglar, "sa Toshihiko Baba, pappersförfattare och professor vid Institutionen för el- och datateknik vid Yokohama National University. "Detta gör enheten stor och tung, med begränsad totalhastighet och en hög kostnad. Allt blir instabilt, särskilt på mobila enheter, hämmar det stora utbudet av applikationer. "

Under de senaste åren har enligt Baba, fler ingenjörer har vänt sig mot optiska fasade matriser, som styr den optiska strålen utan mekaniska delar. Men, Baba varnade, ett sådant tillvägagångssätt kan bli komplicerat på grund av det stora antalet optiska antenner som krävs, liksom den tid och precision som behövs för att kalibrera varje bit.

"I vår studie, vi använde ett annat tillvägagångssätt - det vi kallar 'långsamt ljus', 'Sa Baba.

Baba och hans team använde en speciell vågledare "fotonisk kristall, "riktat genom ett kiseletsat medium. Ljus saktas ner och avges till det fria utrymmet när det tvingas interagera med den fotoniska kristallen. Forskarna engagerade en prismalins för att sedan rikta strålen i önskad riktning.

"Den icke-mekaniska styrningen anses vara avgörande för LiDAR-sensorer, Sa Baba.

Den resulterande metoden och enheten är små, fri från rörlig mekanik, sätter scenen för en solid state LiDAR. En sådan enhet anses vara mindre, billigare att göra och mer motståndskraftig, särskilt i mobila applikationer som autonoma fordon.

Nästa, Baba och hans team planerar att mer fullständigt demonstrera potentialen i en solid state LiDAR, samt arbete med att förbättra dess prestanda med det slutliga målet att kommersialisera enheten.