Новый чип Лидар улучшит авиасъемку и автоматизированные автомобили
Карманные лазерные дальномеры присутствуют на рынке уже многие годы, однако до сих пор разрабатываются более мощные военные и промышленные технологии. На базе ВВС США в штате Массачусетс работают над созданием нового поколения технологии Лидар (англ. LIDAR – световое обнаружение и определение дальности). Эта система за полчаса способна с самолета создать карту местности, площадью более 300 квадратных километров.
Несмотря на то, что устройство гораздо более продвинутое, чем доступные на рынке, Лидар ВВС работает по тому же принципу – лазерный луч проецируется на цели, а датчик улавливает отраженные фотоны. Время, которое требуется для возвращения фотонов, используется для вычисления расстояния. Продвинутые системы, как те, которые используют военные, могут создавать топографические карты местности. 
Лидар использовался для создания карт районов, где произошли стихийные бедствия, и для отдаленных мест археологических раскопок, однако этот процесс занимал длительное время. После землетрясения на Гаити в 2010 году, система, подобная разработанной ВВС, смогла захватить район Порт-о-Пренс площадью 600 квадратных километров. Чип, находящийся в основе системы следующего поколения, примерно в десять раз мощнее.
Система ВВС упрощает процесс захвата, упаковывая беспрецедентное количество однофотонных пиксельных детекторов в микрочип в ядре устройства. Ключом к невероятной скорости и высокому разрешению Лидар является полупроводниковая технология на основе индия арсенида галлия (InGaAs). Этот полупроводник группы III-V (названные так, потому что состоит из металлов периодических групп III и V) потенциально может заменить кремний во многих областях. В данном случае, полупроводник InGaAs работает в инфракрасном спектре, что позволяет использовать более длинные волны света, которые могут распространяться дальше, а, следовательно, сканировать большие области.
Эти новые системы являются секретными, однако результаты работы чипов, подобных тем, которые использовались для создания карты Порт-о-Пренс, начинают использоваться в промышленных целях. Компания Princeton Lightwave (США) и одно из подразделений The Boeing Company работали над однофотонным InGaAs Лидар, который в один прекрасный день может быть внедрен в автоматизированные транспортные средства, как например самоуправляемый автомобиль от Google.
Существующие технологии Лидар огромны и основаны на видимом свете и кремнии. Это означает, что для увеличения дальности обзора необходимо значительно увеличить их яркость. Конечно, Лидар основанный на InGaAs сейчас дороговат – прототип компании Princeton Lightwave стоит 150 000$, однако размером он с обувную коробку.
Princeton Lightwave уже ведет переговоры с производителями автомобилей, чтобы построить прототип Лидар, который в будущем смог бы вести машину. Лидар, разработанный военными, способен за считанные минуты создавать карты городов, однако от него будет мало пользы для потребителей, но он определенно пригодится во время стихийных бедствий.
По материалам ExtremeTech.
Егор Яковлев nauka21vek.ru