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超小型三维图像传感器的核心技术

发布时间:2019-02-10 14:30:03

KAIST研究团队开发了硅光学相控阵(OPA)芯片,该芯片可作为三维图像传感器的核心部件。这项研究由博士共同领导。来自国家纳米中心(NNFC)的候选人Seong-Hwan Kim和Jong-Bum You博士。

3-D图像传感器将距离信息添加到诸如照片的二维图像,以将其识别为3-D图像。它在各种电子产品中起着至关重要的作用,包括自动驾驶汽车,无人机,机器人和面部识别系统,这些系统需要精确测量物体的距离。

许多汽车和无人机公司正致力于开发基于机械光检测和测距(LiDAR)系统的三维图像传感器系统。然而,由于它采用机械方法进行激光束转向,因此它只能达到拳头大小并且很可能出现故障。

作为实现固态激光雷达的关键部件,OPA受到了极大的关注,因为它可以在不移动部件的情况下以电子方式控制光方向。硅基OPA体积小,耐用,可通过传统的Si-CMOS工艺批量生产。

然而,在OPA的发展中,已经提出了关于如何在横向和纵向上实现宽波束控制的大问题。在横向方向上,通过与1D阵列集成的移相器的热光或电光控制,相对容易地实现了宽波束控制。但纵向波束转向仍然是一项技术挑战,因为通过改变光的波长只能通过相同的一维阵列进行窄转向,这在半导体工艺中很难实现。

如果改变光波长,则由OPA组成的元件器件的特性可以变化,这使得难以可靠地控制光方向以及将波长可调激光器集成在硅基芯片上。因此,必须设计一种能够轻松调节横向和纵向辐射光的新结构。

通过集成可调谐辐射器,而不是传统OPA中的可调谐激光器,电气工程学院的Hyo-Hoon Park教授和他的团队开发出一种超小型,低功耗的OPA芯片,可以实现宽广的二维光束控制。单色光源。

这种OPA结构允许最小化3-D图像传感器,与蜻蜓的眼睛一样小。

据该团队称,OPA可以作为3-D图像传感器,也可以作为无线发射器将图像数据发送到所需方向,从而使高质量图像数据能够在电子设备之间自由通信。

Kim表示,“将可调谐光源集成到以前工作的OPA结构中并不是一件容易的事。我们希望我们的研究提出可调谐散热器向OPA商业化迈出了一大步。”

You博士补充说:“我们将能够支持三维图像传感器的应用研究,尤其是智能手机和增强现实服务的面部识别。我们将尝试在NNFC中准备一个处理平台,提供3-的核心技术D图像传感器制造。“

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