麻省理工学院研究人员的工作可能会制造无人机，机器人和自动驾驶汽车，既可以负担得起，又可以提高其性能。新的激光片的成功商业化可能会在制造商范围内带来改进的3D扫描成本。
我们大多数人都很幸运地认为能够自动吸收有关周围世界的信息并浏览我们发现自己的任何风景。环境是拥挤的城市街道还是一条不均匀的肋层道路，我们的感官结合在一起大脑确保我们（主要）避免物体并保持直立。
在机器中重新创建这种能力是一个挑战，即硅光子学的进步可能有助于解决这一问题。
使用光发送数据
在一篇文章IEEE Spectrum的技术谈话博客麻省理工学院的研究人员，克里斯托弗·V·波尔顿和迈克·R·沃茨教授将硅光子学描述为：
“一种使用硅波导的芯片技术在横截面上几百纳米以创建“光线”，其性能类似于光纤，除了较小的比例。”
这些波导可以内置在芯片中，并执行与传统电气工程中看到的电线和连接器相似的功能。不同之处在于，光而不是电力传输数据，切换电路并执行芯片通常执行的其他任务。
与通过铜连接器发送电力相比，使用光的优点是较低的功率要求。光子应用仍在出现，现在传统的微芯片制造商正在为该技术调整大规模生产设施，因此广泛使用的使用越来越大。
这些制造商包括花了将近15年来开发硅光子学的公司等公司。Luxtera是第一个将大规模生产产品推向市场的产品，该公司将该技术称为CMOS Photonics。
在麻省理工学院完成的工作光子微系统组由Poulton和Watts撰写，”开发用于各种应用的微功能元素，电路和系统，包括通信，传感和耦合微波电路电路。”本月早些时候该小组宣布了成功达帕支持使用硅光子学来启用片上激光的项目。
激光雷达与雷达和谷歌vs.特斯拉
雷达使用无线电波来构建周围环境的图片。无线电波路径中的固体物体可能反映或破坏这些事件的波浪，可以使用这些事件的检测来建立环境的图片。
激光雷达使用类似的概念，传输信号的反射，但不是无线电波发出的单元发出光波。系统的全名是“光检测和范围”。光可以是红外线，紫外线，激光或其他来源。
两种方法都可以用来识别对象在空间中的位置。通过利用多普勒移动对象的速度和行进方向的计算也可以执行。自1989年以来，警方为此目的使用了LiDar Speed Guns。
“无线电波是通过无线电天线中电子的加速而产生的，而光波是由原子中电子的振荡产生的，”弗兰克·沃尔夫（Frank Wolfs）写道关于两者之间的差异。此外，由于光波在较小的波长下运行，大约要小于100,000倍，因此可以在描述环境或物体的情况下更大的细节。
因此，Lidar被认为具有更高的精度，但是该技术可能因雨水或雾气等不利天气条件而处于不利地位。
Google的自动驾驶汽车依靠LiDAR来了解周围的环境。LiDar单元安装在汽车屋顶上的独特信标中，并在各个方向上扫描60米。根据《卫报》报纸的说法，Google使用的设备每单位的价格高达70,000美元。
高成本可能部分解释了为什么竞争对手的自动驾驶汽车公司，特斯拉仍然致力于使用雷达。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）反复表达了使用雷达，相机，超声和其他传感器的系统，说激光雷达，“没有意义”用于自动驾驶汽车。
就在七月，马斯克在推特上发布了他对这个问题的想法，并写道“努力使用现有的特斯拉雷达（与摄像机解耦）W暂时平滑以形成像LiDAR这样的粗点云。”这篇推文是在一个悲伤的消息后几周发出的特斯拉模型所有者在自动驾驶模式下操作车辆时被杀。
LIDAR用于在此Radiohead视频中收集视觉效果的数据：
当前的LiDAR单元是具有多个组件的机械系统，包括镜头和设备来旋转发射器和接收器。由于潜在失败的更多点，这将复杂性引入系统中。它还使单位笨重并限制扫描速率，从而减慢对象的检测。
麻省理工学院设备是0.5毫米x 6 mm硅光子芯片，可通道的传输和接收分阶段和芯片锗光电探测器。”激光不是设备的一部分，但是研究表明，未来的整合是可行的。
片上的激光片通过控制积分天线的相位来起作用。这是通过加热波导来完成的，并且随着硅的加热，其性能会发生变化。特别是折射率，或光线如何通过材料移动。
当光穿过芯片时，它穿过一个凹口，设计为天线并散射梁。这些天线具有独特的”发射模式以及所有发射模式在建设性上干扰的地方，创建了聚焦的光束，而无需镜头。”
研究人员说，芯片是”1000倍的速度比机械激光雷达系统中目前所实现的速度快。”对于高速自主设备（例如无人机），这可能非常有用，因为它可以准确跟踪和避免使用小型，快速移动的对象。
目前，该设备的范围为2米，研究人员计划到今年年底将其增加到10米。尽管当前的激光雷达系统的价格从1,000美元到70,000美元，但由于麻省理工学院的Lidar芯片使用现有的半导体工厂中发现的制造技术，研究人员认为可以实现10美元的生产价。
在他担任首席执行官瞄准光子学瓦茨教授可能会在将这项技术推向市场上，而商业上的片段可能会到达市场，”几年内。”
研究人员认为，用片上的激光片可进行高分辨率成像，这意味着应用程序可以在机器人的手指上包含传感器。也很容易设想如何在未来的自动化工厂中负担得起的激光雷达如何服务，例如，在行业4.0下的智能工厂提供高质量的数据。
对于那些工业野心较少的人来说，那么筹码的大规模生产导致较低的价格可能意味着将LiDar纳入制造商项目。
