研究机构开发遗传算法校准高通道数OPA 缩减激光雷达传感器成本和尺寸

据国外媒体报道，法国研究机构CEA-Leti开发了一种遗传算法来校准高通道光学相控阵(OPA)，以降低激光雷达传感器的成本和尺寸。

(资料来源:CEA-Leti)

OPA是一种新技术，它由紧密排列(相距约1米)的光学天线阵列组成，在宽角度范围内发射相干光。通过调整每个天线发射的光的相对相位，可以改变生成的干涉图。例如，如果天线之间的相位梯度是线性的，将形成定向波束。通过改变线性梯度的斜率来控制光束的方向，从而实现固态光束的转向。

研究人员Sylvain Guerber表示，“开发高性能OPA将为其他许多应用中的低成本激光雷达系统铺平道路，例如自动驾驶汽车和全息显示器。然而，激光雷达的广泛应用将取决于更低的系统成本和更小的外部尺寸。”为了在100米处分辨10厘米大小的物体，需要一个工作波长为1米的OPA和一个至少由1000个天线组成的电路，其中每个天线之间的距离为1米。因此，对于基于OPA的商用激光雷达系统来说，开发高通道数的OPA至关重要。

目前，激光雷达通常采用笨重、大功率、昂贵的机械式波束控制系统，使用OPA可以提高扫描速度、功率效率和分辨率。基于OPA的激光雷达系统的另一个特点是没有运动部件，只需调整天线相位即可实现固态波束转向，从而大大降低了系统的体积和成本。

此外，研究人员还开发了一种先进的测量装置，可以实现晶圆级OPA表征，从而进一步降低传感器的成本。Guerber表示，可以利用成熟硅光子平台的优势生产芯片级集成固态光束转向OPA。但是，这只是实现全功能OPA的第一步，因为光束扫描需要初步的标定。

由于光天线数量较多，意味着校准过程需要较长时间，因此与大规模部署技术不兼容。利用遗传算法可以快速可靠地校准高通道数运算放大器，校准速度比以往算法提高了1000倍。

然而，Guerber说，OPA的应用需要几年时间。他说，“还有很多挑战，尤其是在制度层面。激光雷达由许多元素组成，包括激光器、电子驱动器、OPA转向系统、探测器和数据处理能力。这些要素必须协同工作，OPA只是系统的一部分。”据国外媒体报道，法国研究机构CEA-Leti开发了一种遗传算法来校准高通道光学相控阵(OPA)，以降低激光雷达传感器的成本和尺寸。

(资料来源:CEA-Leti)

OPA是一种新技术，它由紧密排列(相距约1米)的光学天线阵列组成，在宽角度范围内发射相干光。通过调整每个天线发射的光的相对相位，可以改变生成的干涉图。例如，如果天线之间的相位梯度是线性的，将形成定向波束。通过改变线性梯度的斜率来控制光束的方向，从而实现固态光束的转向。

研究人员Sylvain Guerber表示，“开发高性能OPA将为其他许多应用中的低成本激光雷达系统铺平道路，例如自动驾驶汽车和全息显示器。然而，激光雷达的广泛应用将取决于更低的系统成本和更小的外部尺寸。”为了在100米处分辨10厘米大小的物体，需要一个工作波长为1米的OPA和一个至少由1000个天线组成的电路，其中每个天线之间的距离为1米。因此，对于基于OPA的商用激光雷达系统来说，开发高通道数的OPA至关重要。

目前，激光雷达通常采用笨重、大功率、昂贵的机械式波束控制系统，使用OPA可以提高扫描速度、功率效率和分辨率。基于OPA的激光雷达系统的另一个特点是没有运动部件，只需调整天线相位即可实现固态波束转向，从而大大降低了系统的体积和成本。

此外，研究人员还开发了一个广告……nced测量装置，可实现晶圆级OPA表征，从而进一步降低传感器成本。Guerber表示，可以利用成熟硅光子平台的优势生产芯片级集成固态光束转向OPA。但是，这只是实现全功能OPA的第一步，因为光束扫描需要初步的标定。

由于光天线数量较多，意味着校准过程需要较长时间，因此与大规模部署技术不兼容。利用遗传算法可以快速可靠地校准高通道数运算放大器，校准速度比以往算法提高了1000倍。

然而，Guerber说，OPA的应用需要几年时间。他说，“还有很多挑战，尤其是在制度层面。激光雷达由许多元素组成，包括激光器、电子驱动器、OPA转向系统、探测器和数据处理能力。这些要素必须协同工作，OPA只是系统的一部分。”

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