建構於光子積體迴路技術並應用於頻率調變連續波光達系統的光引擎之開發(2/3)

光達(Lidar)技術的發展在近年中由於自駕車和智慧型無人載具等相關應用的興起變得非常蓬勃。目前世界上的主流車廠、科技大廠、和無數的新創公司, 無不全力以赴的將Lidar實用化和商品化。到目前為止，現在大部分已經商品化的光達解決方案是使用905 nm波段的光脈衝，機械旋轉鏡、單光子偵測器、並加上時域飛行的技術來實現。然而此種技術在多車同時啟動光達時仍有eye-safe的問題。而且整個模組的體積龐大。為了克服上述問題，在此計畫中，我們將展示一種利用連續波光波長調變(FMCW)技術的光達系統和其新穎的核心晶片(光引擎)。在此FMCW光達中我們會把中心波長推到1550 nm附近，此波長不但可以避免視網膜的吸收也可以使用相對成熟的光通信元件製造技術來實現光子積體迴路(PIC)以利於LIDAR系統微型化的終極目的。然而PIC最大的問題是在於是在於光子在輸入和輸出微型化的晶片時會蒙受巨大的損失(~ 10dB)，這對需要長距離(>100公尺)偵測的車用LIDAR系統來說是完全無法接受的。我們在此計畫中將會把所開發的三五族的PIC光引擎(雷射和相移器陣列單晶整合)和主動式液晶透鏡做混成結合，以期把大部分的高損耗元件捨棄並實現2-D掃描和3-D成像。除此之外在接收端我們也會開發新穎的高增益和高輸出功率的累增崩潰二極體以提升系統的訊雜比和最大偵測距離。