LiDARテクノロジーに革命をもたらし、コロラド大学（UC）ボルダーの研究者チームは、中距離から長距離のLiDARをサポートできる新しい光学フェーズドアレイコンセプトである蛇行OPA（SOPA）を開発しました。新しいアプローチは、低損失グレーティング導波路の直列相互接続アレイに基づいており、完全にパッシブな2D波長制御ビームステアリングをサポートします。このシステムはスペース効率が高く、フィードネットワークを開口部に折り畳みます。また、高いフィルファクターで大口径にSOPAをスケーラブルにタイリングすることもできます。
この研究の主な目的は、LiDARシステムをよりシンプル、小型、低価格にすることであり、自動運転車、スマートフォン、またはビデオゲームではるかに簡単に使用できるようにすることです。研究者らは、1450〜1650 nmの波長掃引を使用して27×610アレイに16,500のアドレス可能なスポットを生成する最初のSOPAを実験的に実証しました。彼らはまた、新しいアクティブアパーチャ合成スキームに基づく長距離計算イメージングLiDARに向けた最初のステップとして、単一のシリコンフォトニックチップ上の2つの別々のOPAからのビームの遠方界干渉を実証しました。
これにより、研究者たちは、これを1つだけではなく、2つの次元に沿って同時に実行する方法を開発しただけでなく、虹のパターンを使用して3D画像を撮影するカラーで作業しました。ビームは色を変えるだけで簡単に制御できるため、複数のフェーズドアレイを同時に制御して、より大きな開口とより高い解像度の画像を作成できます。
研究チームの新しい発見は、LiDARシステムで使用するためのシリコンチップ技術の重要な進歩です。LiDARカメラを含む可能性のあるiPhone12でのこの革新の結果を見ることができます。消費者向けデバイス向けのLiDARの進歩は、他の多くのアプリケーションとともに、顔認識のセキュリティを支援し、登山ルートの手と足場のマッピングを支援し、野生生物を特定するのに役立つと予想されます。