來自斯坦福(fu)大學工程學院(yuan)的(de)教授(shou) Jelena Vuckovic 及其團(tuan)隊提出將(jiang)激光雷達(da)縮小到單顆(ke)硅芯片(pian)上(shang)，并且以數百美(mei)元的(de)價格批量生產。如果(guo)這項成(cheng)果(guo)被(bei)證明(ming)在商業上(shang)可行，那么它將(jiang)有助于開創自動(dong)駕駛汽車的(de)新時代。

研究人員使用一(yi)(yi)種(zhong)稱為逆(ni)向設計的(de)過程，創建了(le)一(yi)(yi)種(zhong)強(qiang)大的(de)算(suan)法，該算(suan)法可以(yi)沿一(yi)(yi)個(ge)方向向外發(fa)送一(yi)(yi)束紅外光(guang)，并測量反射回來需要多長時間。這些信息有(you)助(zhu)于(yu)揭示(shi)光(guang)束路徑中的(de)物體。

研(yan)究表明，這種(zhong)以硅(gui)為基礎的芯片級非互易(yi)器件的發展，可能會(hui)為光通(tong)信(xin)和(he)激(ji)光雷達(da)（光探測和(he)測距）的應(ying)用帶來新的非線性(xing)器件和(he)系統。

研究團隊認為基(ji)于χ（3）的(de)互易性(xing)器件從根本上受到時間反轉(zhuan)對(dui)稱性(xing)和熱力學因素的(de)限(xian)制(zhi)，但它們的(de)無源、無偏壓，簡單的(de)體(ti)系結構使其特(te)別適(shi)合集(ji)成光子學，這對(dui)芯片級激光雷達具(ju)有特(te)殊的(de)意(yi)義。

研(yan)究(jiu)(jiu)團隊(dui)在研(yan)究(jiu)(jiu)χ（3）非(fei)線性(xing)器(qi)件的(de)同時，還利用逆設計研(yan)究(jiu)(jiu)了(le)級聯(lian) Fano Lorentzian 諧振器(qi)系統，在保(bao)持高傳輸率的(de)同時增加非(fei)互(hu)易強度范圍。研(yan)究(jiu)(jiu)還通過(guo)測量距離(li)跡線的(de)放大視圖(tu)，證明了(le)這種光學距離(li)測量的(de)穩(wen)定性(xing)。

研究表明，Fano 非互(hu)易發射器(qi)-路(lu)(lu)由(you)器(qi)設備(bei)可以保(bao)護(hu)脈沖(chong)(chong)激光源免受(shou)反射脈沖(chong)(chong)流(liu)的(de)(de)影響，從而使(shi)(shi)系統穩定運(yun)行，同時將來(lai)自這(zhe)些反射脈沖(chong)(chong)的(de)(de)光路(lu)(lu)由(you)到另(ling)一個(ge)波導。如(ru)果另(ling)一個(ge) Fano 諧振器(qi)串聯連接，且延(yan)時對應(ying)于(yu)脈沖(chong)(chong)寬度的(de)(de)一半，則即使(shi)(shi)在(zai)同時激發的(de)(de)情況下(xia)，反射脈沖(chong)(chong)也可以被隔離。

基(ji)于這些(xie)發(fa)現，研(yan)究(jiu)團隊的(de)實驗證明已實現的(de)無(wu)源(yuan)非對等發(fa)射機(ji)和(he)路(lu)由器，在完全集成的(de)芯(xin)片(pian)級激光(guang)雷(lei)達(da)系統中作為基(ji)本(ben)組(zu)件的(de)可行(xing)性。