Les scientifiques ont créé un laser de la taille d’un sou qui, selon eux, pourrait améliorer la façon dont les véhicules autonomes peuvent naviguer dans les rues.
Le laser est destiné à améliorer une technique scientifique appelée métrologie optique – dans laquelle la lumière est utilisée pour mesurer et identifier les objets.
Ils envisagent plusieurs applications pour leur invention, y compris le lidar (détection de lumière et allant), qui est utilisée pour fournir véhicules autonomes Avec les données en direct, ils ont besoin pour naviguer sur les routes.
Les véhicules équipés de capteurs lidar rebondissent sur leur environnement à l’aide de lasers invisibles pour l’œil humain, pour collecter des informations sur la taille, la distance et la vitesse des piétons, des véhicules et des obstacles environnants.
L’équipe de l’Université de Rochester et de l’Université de Californie à Santa Barbara soutient que les systèmes LIDAR actuels sont trop complexes et sujets aux erreurs. Ils ont ajouté que leur solution laser peut collecter des données importantes et sophistiquées sur les environs à une vitesse et une précision bien plus élevées que tous les prédécesseurs.
« Une forme plus avancée (de lidar) connue sous le nom de lidar à onde continue modulée par fréquence nécessite une large gamme de réglage et un réglage rapide de la fréquence du laser, et c’est ce que notre laser peut faire », » Shixin xuel’auteur principal de l’étude et un doctorant en génie électrique et informatique et optique à l’Université de Rochester, a déclaré dans un déclaration.
Par exemple, les chercheurs ont utilisé le laser pour choisir les lettres « U » et « R » construites à partir de briques LEGO sur un disque de rotation. Cela montre sa capacité à suivre les détails des objets à évolution rapide, crucial pour la conduite autonome ainsi que dans une gamme d’autres scénarios.
L’équipe a décrit son approche dans une étude publiée le 30 mai dans la revue Lumière: Science et applications.
Alimenter les futurs véhicules autonomes
Xue a également décrit la façon dont ils ont rétréci l’équipement requis pour un processus appelé verrouillage de fréquence laser Pound-Drever-Hall (PDH) – utilisé pour réduire et stabiliser le bruit d’un laser. L’équipement généralement nécessaire pour cela – y compris un laser intrinsèque, un isolateur, un modulateur optique acoustique et un modulateur de phase – aurait généralement la taille d’un ordinateur de bureau.
« C’est un processus très important qui peut être utilisé pour les horloges optiques qui peuvent mesurer le temps avec une extrême précision, mais vous avez besoin de beaucoup d’équipement pour le faire », a déclaré Xue dans le communiqué. « Notre laser peut intégrer toutes ces choses dans une très petite puce qui peut être réglée électriquement. »
À l’avenir, l’appareil pourrait être utilisé pour améliorer les performances du lidar dans un ensemble beaucoup plus petit. Les systèmes autonomes actuels, tels que ceux trouvés dans les voitures Waymo, ont besoin d’un énorme capteur au-dessus de la voiture pour fonctionner avec sécurité et précision, ce qui affecte l’aérodynamique.
Le nouveau laser pourrait aider à la production de véhicules autonomes qui ont besoin d’une très faible traînée d’air, tels que des avions autonomes, ainsi que des systèmes qui nécessitent des lasers incroyablement précis, tels que le traitement de l’information quantique ou la détection d’ondes gravitationnelles, selon les chercheurs.
L’équipe a démontré que le laser peut émettre 20 impulsions de lumière de la lumière par seconde – un milliard de milliards – et a permis aux objets se déplaçant jusqu’à 131 pieds par seconde (40 mètres par seconde) à mesurer à une distance de 1,3 pieds (0,4 m). Le laser s’est également révélé très fiable, fonctionnant jusqu’à 60 minutes.
L’Agence américaine de recherche avancée des projets de recherche (DARPA) a en partie soutenu la recherche dans le cadre de son programme Lasers for Universal Microscale Optical Systems (LUMOS), qui vise à améliorer la photonique en soutenant la construction de machines plus complexes et puissantes.
