Sistema compacto de imágenes 3D LiDAR

Los investigadores han desarrollado un sistema de imágenes 3D LiDAR compacto que puede igualar y superar el rendimiento y la precisión de los sistemas mecánicos más avanzados que se utilizan actualmente. 3D LiDAR puede proporcionar imágenes y mapas precisos para muchas aplicaciones; por ejemplo, son los “ojos” de los coches autónomos y se utilizan en software de reconocimiento facial y en robots y drones autónomos. Las imágenes precisas son esenciales para que las máquinas mapeen e interactúen con el mundo físico, pero el tamaño y los costos de la tecnología que se necesita actualmente ha limitado el uso de LiDAR en aplicaciones comerciales.

El nuevo sistema integrado utiliza componentes fotónicos de silicio y circuitos electrónicos CMOS en el mismo microchip. El prototipo sería una solución de bajo costo y podría allanar el camino para la producción en gran volumen de cámaras de imágenes 3D de bajo costo, compactas y de alto rendimiento para su uso en robótica, sistemas de navegación autónomos, mapeo de sitios de construcción para aumentar la seguridad, y en el cuidado de la salud.

El sistema fotónico de silicio proporciona una precisión mucho mayor a distancia en comparación con otros sistemas LiDAR basados ​​en chips y la mayoría de las versiones mecánicas. Las pruebas del prototipo muestran que tiene una precisión de 3,1 milímetros a una distancia de 75 metros.

La combinación de alto rendimiento y fabricación de bajo costo podría acelerar las aplicaciones existentes en autonomía y realidad aumentada, así como abrir nuevas direcciones, como aplicaciones de gemelos digitales industriales y de consumo que requieren alta precisión de profundidad, o atención médica preventiva a través de monitoreo remoto de signos vitales y comportamiento que requiere precisión de alta velocidad.

Entre los problemas a los que se enfrentaban los sistemas integrados anteriores se encuentran las dificultades para proporcionar una matriz densa de píxeles que se pueda abordar fácilmente; esto los ha restringido a menos de 20 píxeles, mientras que este nuevo sistema es el primer conjunto de detectores coherentes 2D a gran escala que consta de 512 píxeles. Los investigadores están trabajando para ampliar las matrices de píxeles y la tecnología de dirección del haz para que el sistema se adapte aún mejor a las aplicaciones del mundo real y mejore aún más el rendimiento.