Laser seukuran sen dapat membantu mobil tanpa pengemudi melihat dunia jauh lebih jelas
Para ilmuwan telah menciptakan laser seukuran sen yang mereka katakan dapat meningkatkan cara kendaraan otonom dapat menavigasi jalanan.
Laser dimaksudkan untuk meningkatkan teknik ilmiah yang disebut metrologi optik – di mana cahaya digunakan untuk mengukur dan mengidentifikasi objek.
Mereka membayangkan beberapa aplikasi untuk penemuan mereka, termasuk lidar (deteksi cahaya dan mulai), yang digunakan untuk menyediakan Kendaraan otonom Dengan data langsung yang mereka butuhkan untuk menavigasi jalan.
Kendaraan yang dilengkapi dengan sensor lidar memantul cahaya dari lingkungan mereka menggunakan laser yang tidak terlihat oleh mata manusia, untuk mengumpulkan informasi tentang ukuran, jarak, dan kecepatan pejalan kaki, kendaraan, dan hambatan di sekitarnya.
Tim dari University of Rochester dan University of California, Santa Barbara berpendapat bahwa sistem lidar saat ini terlalu rumit dan rentan terhadap kesalahan. Mereka menambahkan bahwa solusi laser mereka dapat mengumpulkan data besar dan canggih tentang lingkungan dengan kecepatan dan akurasi yang jauh lebih tinggi daripada pendahulunya.
“Bentuk yang lebih maju [of lidar] Dikenal sebagai lidar gelombang kontinu-modulasi frekuensi membutuhkan rentang tuning besar dan penyetelan cepat dari frekuensi laser, dan itulah yang bisa dilakukan laser kami, ” Syixin Xuepenulis utama penelitian dan mahasiswa doktoral di bidang teknik listrik dan komputer dan optik di University of Rochester, mengatakan dalam a penyataan.
Terkait: Penguat terobosan dapat menyebabkan 'laser super' yang membuat internet 10 kali lebih cepat
Sebagai contoh, para peneliti menggunakan laser untuk memilih huruf “U” dan “R” yang dibangun dari batu bata Lego pada disk pemintalan. Ini menunjukkan kemampuannya untuk melacak detail pada objek yang bergerak cepat, penting untuk mengemudi otonom serta dalam berbagai skenario lainnya.
Tim menggambarkan pendekatannya dalam sebuah studi yang diterbitkan 30 Mei di jurnal Cahaya: Sains & Aplikasi.
Menggerakkan kendaraan otonom masa depan
Xue juga menggambarkan cara mereka menyusut peralatan yang diperlukan untuk proses yang disebut penguncian frekuensi laser pound-drever-hall (PDH)-yang digunakan untuk mengurangi dan menstabilkan kebisingan laser. Peralatan yang biasanya diperlukan untuk ini – termasuk laser intrinsik, isolator, modulator optik akustik, dan modulator fase – biasanya akan menjadi ukuran komputer desktop.
“Ini adalah proses yang sangat penting yang dapat digunakan untuk jam optik yang dapat mengukur waktu dengan presisi ekstrem, tetapi Anda membutuhkan banyak peralatan untuk melakukan itu,” kata Xue dalam pernyataannya. “Laser kami dapat mengintegrasikan semua hal ini ke dalam chip yang sangat kecil yang dapat disetel secara elektrik.”
Di masa depan, perangkat dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja Lidar dalam paket yang jauh lebih kecil. Sistem otonom saat ini, seperti yang ditemukan di mobil Waymo, membutuhkan sensor besar di atas mobil untuk beroperasi dengan keamanan dan akurasi, yang mempengaruhi aerodinamika.
Laser baru dapat membantu dalam produksi kendaraan otonom yang membutuhkan hambatan udara yang sangat rendah, seperti pesawat otonom, serta digunakan untuk sistem yang membutuhkan laser yang sangat akurat, seperti pemrosesan informasi kuantum atau deteksi gelombang gravitasi, menurut para peneliti.
Tim menunjukkan bahwa laser dapat memancarkan 20 unillion pulsa cahaya per detik – satu miliar miliar – dan memungkinkan benda bergerak hingga 131 kaki per detik (40 meter per detik) diukur dari jarak 1,3 kaki (0,4 M). Laser juga terbukti sangat andal, berjalan hingga 60 menit.
Badan Proyek Penelitian Lanjut Pertahanan AS (DARPA) sebagian mendukung penelitian ini sebagai bagian dari program Laser for Universal Microscale Optical Systems (LUMOS), yang, yang mana bertujuan untuk meningkatkan fotonik dengan mendukung pembangunan mesin yang lebih kompleks dan kuat.
