En nanofotonik-baserad LiDAR-teknologi utvecklad av en POSTECH-forskargrupp presenterades som en inbjuden uppsats i Naturen nanoteknik, den ledande akademiska tidskriften inom området nanovetenskap och nanoteknik.

I det här pappret, en POSTECH-forskargrupp (ledd av professor Junsuk Rho från avdelningarna för maskinteknik och kemiteknik, postdoktor Dr. Inki Kim vid institutionen för maskinteknik, och Ph.D. kandidat Jaehyuck Jang från Institutionen för kemiteknik) i samarbete med det franska National Science Institute (CNRS-CRHEA) fokuserade på LiDAR-enheten som utvecklats genom att studera den metamaterialbaserade ultralätta nanofotoniken.

Dessutom, uppsatsen introducerar kärntekniker för nanofoton, såsom den fasförändringsmaterialbaserade strålskanningstekniken, en LiDAR av blixttyp som inte kräver strålskanning genom att applicera en enhet för generering av punktmoln, och integration av ljuskälla och skalbara tillverkningsmetoder.

Särskilt, tidningen förklarar att den ultraexakta LiDAR-enheten som utvecklats av forskargruppen inte bara kan appliceras på autonoma fordon, men också till intelligenta robotar, drönare, 3D panoramakameror, CCTV, och augmented reality-plattformar. LiDAR-teknologin samlar in djupinformationen för ett föremål genom att bestråla en laserstråle på föremålet och mäta tidpunkten för dess återkomst. LiDAR-sensorer får uppmärksamhet när det gäller framtida displayer från maskiner – som autonoma fordon, artificiellt intelligenta robotar, och obemannade flygfarkoster – att monteras på iPhones för 3D-ansiktsigenkänning eller användas i säkra betalningssystem.

För närvarande, det avancerade mekaniska LiDAR-systemet på taket på autonoma fordon är ungefär lika stort som två vuxna knytnävar staplade tillsammans, och kostar tiotusentals dollar. Dessutom, det finns fortfarande många utmaningar att övervinna, till exempel en laddningsprocess som förbrukar en enorm mängd ström och värmehantering.

Som en lösning på detta, forskargruppen föreslog en ultrakompakt LiDAR-teknik baserad på nanofotonik. Forskarna förklarar hur denna nanofotoniska teknologi kan förnya LiDAR-sensorsystemet i olika aspekter, från de grundläggande mätprinciperna för LiDAR till de senaste ultrasnabba och ultraexakta nanofotoniska mätmetoderna, och nanofotoniska enheter som metasytor, soliton mikrokam, och optiska vågledare.

"För närvarande, forskargruppen genomför flera uppföljningsstudier för att utveckla ultralätta metasytebaserade sammansatta LiDAR-system, ", kommenterade professor Junsuk Rho. "Om denna forskning är framgångsrik, vi kan se fram emot att tillverka prisvärda ultrasnabba och ultraprecisa LiDAR-system till en överkomlig kostnad."