來自斯坦福大學工程學院(yuan)的(de)教(jiao)授 Jelena Vuckovic 及其團隊提出將(jiang)(jiang)激(ji)光雷達縮小到單顆硅芯片上，并且以數百美元的(de)價格批量生(sheng)產。如(ru)果這(zhe)項成果被證明在(zai)商業上可行，那么它將(jiang)(jiang)有助于(yu)開(kai)創自動駕駛汽(qi)車的(de)新時代(dai)。

研究人員使用一(yi)種稱(cheng)為逆向設(she)計的(de)過(guo)程，創建了一(yi)種強大的(de)算(suan)法(fa)，該算(suan)法(fa)可以(yi)沿一(yi)個方向向外(wai)發送(song)一(yi)束(shu)紅(hong)外(wai)光(guang)，并(bing)測(ce)量反射回(hui)來需要(yao)多長時間。這些信息有(you)助于揭示光(guang)束(shu)路(lu)徑中的(de)物體(ti)。

研究(jiu)表明，這種以硅為基礎的(de)芯片級(ji)非互易器件的(de)發展，可能會為光通信和(he)激光雷(lei)達（光探測和(he)測距）的(de)應用帶來新的(de)非線性器件和(he)系統。

研究團(tuan)隊認為(wei)基于χ（3）的(de)互易性器件從根本上受(shou)到時間反轉對(dui)稱性和(he)熱力學因素(su)的(de)限制，但它(ta)們(men)的(de)無源、無偏壓，簡單的(de)體系(xi)結(jie)構(gou)使其特(te)別適合集成光(guang)子學，這對(dui)芯片級激光(guang)雷(lei)達具有特(te)殊的(de)意義。

研究(jiu)團隊(dui)在研究(jiu)χ（3）非線(xian)性器件的同時，還利用逆設計研究(jiu)了級聯 Fano Lorentzian 諧振器系統，在保持高傳輸(shu)率的同時增加非互易強度范圍。研究(jiu)還通過測(ce)量(liang)距離(li)跡線(xian)的放大視(shi)圖(tu)，證(zheng)明了這種光學(xue)距離(li)測(ce)量(liang)的穩定性。

研(yan)究表明，Fano 非互易發射器-路由器設(she)備可(ke)以保(bao)護脈沖(chong)(chong)激光(guang)源免受反射脈沖(chong)(chong)流的影(ying)響(xiang)，從而使系(xi)統穩定運行，同(tong)時(shi)將來(lai)自這些反射脈沖(chong)(chong)的光(guang)路由到另一(yi)個(ge)(ge)波導。如果另一(yi)個(ge)(ge) Fano 諧(xie)振器串聯連接，且延(yan)時(shi)對應于脈沖(chong)(chong)寬度的一(yi)半，則即使在同(tong)時(shi)激發的情況下，反射脈沖(chong)(chong)也可(ke)以被(bei)隔離。

基于這些發現(xian)，研(yan)究團隊的實驗證明已實現(xian)的無(wu)源非對等發射機和路由器，在(zai)完全集成的芯(xin)片級(ji)激光雷達系統中作(zuo)為(wei)基本組件的可行性。