閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
今日要聞

Lumotive光束操縱技術(shù)將革新激光雷達?

星之球科技 來源:微迷網(wǎng)2019-03-26 我要評論(0 )   

據(jù)麥姆斯咨詢報道,獲比爾蓋茨投資的美國西雅圖激光雷達(LiDAR)創(chuàng)業(yè)公司Lumotive,近日公布了一種基于超材料的LiDAR光束操縱技

據(jù)麥姆斯咨詢報道,獲比爾蓋茨投資的美國西雅圖激光雷達(LiDAR)創(chuàng)業(yè)公司Lumotive,近日公布了一種基于超材料的LiDAR光束操縱技術(shù),這是一種非比尋常的創(chuàng)新技術(shù)方案,其它競爭對手鮮有應(yīng)用。

在眾多用于先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動駕駛汽車(AV)的傳感器中,火熱的LiDAR仍然是各種創(chuàng)新技術(shù)的搖籃。不過,欣欣向榮的另一面也反應(yīng)LiDAR市場仍處于萌芽狀態(tài),百家爭鳴的同時難言哪種技術(shù)方案能夠真正獲得成功。根據(jù)著名市場研究機構(gòu)Yole發(fā)布的《汽車和工業(yè)應(yīng)用的激光雷達-2018版》報告,近幾年來,全球已涌現(xiàn)出60到70家LiDAR創(chuàng)業(yè)公司,吸引了超過8億美元投資。

Lumotive剛剛進入這個競爭激烈的創(chuàng)新領(lǐng)域,希望利用其超材料技術(shù),超越那些更為成熟的競爭對手。Lumotive專利保護的創(chuàng)新技術(shù)方案被稱為“液晶超表面”(Liquid crystal metasurfaces, LCM)技術(shù)。

Lumotive聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Bill Colleran稱超材料是一種“關(guān)鍵技術(shù)”,為Lumotive開發(fā)真正全固態(tài)LiDAR打開了新大門?;诔牧系墓鈴澢匦裕琇umotive液晶超表面芯片可以不依賴傳統(tǒng)機械LiDAR中的旋轉(zhuǎn)部件,而操縱激光束的偏轉(zhuǎn)。

當然,Lumotive并不是第一個提出非機械掃描的LiDAR廠商。眾多采用MEMS反射鏡或光學(xué)相控陣的競爭對手已經(jīng)宣稱,它們的LiDAR不包含或使用很少的機械運動部件。

不過,Colleran強調(diào),Lumotive的差異化優(yōu)勢在于液晶超表面半導(dǎo)體芯片具有更大的光學(xué)孔徑(25 x 25 mm)。這使其LiDAR可以獲得更大的探測范圍。據(jù)Lumotive稱,120度視場結(jié)合快速隨機接入波束控制技術(shù),確保了LiDAR系統(tǒng)的高性能。

Lumotive光束操縱技術(shù)將革新激光雷達?

上圖顯示將激光照射到Lumotive的液晶超表面(LCM)芯片,通過芯片上的電信號編程,可以將反射光引導(dǎo)到120度視場內(nèi)的任何方向

產(chǎn)品上市計劃

對于產(chǎn)品發(fā)布計劃,Lumotive首席執(zhí)行官Colleran表示,樣品將在今年第三季度上市,車規(guī)級產(chǎn)品可能還需要兩年多的時間。不過,Colleran對于“遲到”的車規(guī)級產(chǎn)品表示很淡定,因為他們LiDAR的市場機遇可以拓展至汽車應(yīng)用以外的領(lǐng)域,包括工業(yè)、機器人和無人機等。

Lumotive預(yù)計其LiDAR還可以進入售后市場(不需要車規(guī)級認證)。Lumotive似乎看起來有很長遠的規(guī)劃,期望以更低的成本進入大規(guī)模量產(chǎn)汽車市場,不過,Colleran認為這仍然需要數(shù)年時間。

根據(jù)Yole的研究報告,投資有些過熱的LiDAR市場未來將分“階段”發(fā)展。第一波浪潮源自競爭激烈的傳統(tǒng)機械LiDAR;從今年開始的第二波浪潮是采用MEMS技術(shù)的LiDAR,將比上一代LiDAR更小、更便宜;光學(xué)相控陣LiDAR、閃光(Flash)LiDAR以及Lumotive的液晶超表面LiDAR等完全不同的技術(shù)方案將代表未來的第三波浪潮。

超材料

Lumotive和超材料技術(shù)密不可分。

Lumotive光束操縱技術(shù)將革新激光雷達?

用于光束操縱的液晶超表面芯片

超材料被定義為一種“人工結(jié)構(gòu)材料”。超材料的優(yōu)勢是可以對其特性或相關(guān)器件進行前所未有的控制。超材料不是一種特定的物質(zhì),而是一種“設(shè)計方法”,是可以實現(xiàn)光束操縱及其它電磁波激發(fā)的新方法。

Lumotive公司顧問、美國杜克大學(xué)(Duke University)物理學(xué)教授、超材料研究領(lǐng)域的先驅(qū)David Smith解釋說,超材料商業(yè)應(yīng)用的一個很好的例子是Kymeta公司的平板天線技術(shù)。Kymeta公司已經(jīng)將一種新的基于超材料的衛(wèi)星天線成功商業(yè)化。David Smith同時也是Kymeta公司的高級顧問。

Kymeta公司利用了超材料的“特殊架構(gòu)”,其天線可以在無需移相器、相關(guān)放大器或其他組件的情況下,在其表面的每個點進行電子調(diào)向。David Smith表示,過多的移相器和放大器需要成本、功耗以及冷卻裝置。

通過應(yīng)用超材料設(shè)計原理,與相控陣相比,Kymeta能夠顯著提高其平板天線中天線元件的密度??梢院唵蔚赝ㄟ^激活或停用天線元件,控制其相位和振幅。

應(yīng)用于Kymeta天線的超材料架構(gòu)可以適用于Lumotive的LiDAR。David Smith解釋說,不同之處在于,超表面概念之前應(yīng)用于微波頻率,但是,Lumotive是第一次為光學(xué)應(yīng)用開發(fā)的動態(tài)超材料。

Lumotive利用人工結(jié)構(gòu)化表面來控制電磁波是獨一無二的。“但是,將超材料應(yīng)用到光學(xué)領(lǐng)域涉及一系列問題,”David Smith說,“首先,光學(xué)方面的競爭更加艱難,因為光學(xué)相控陣LiDAR的開發(fā)早已經(jīng)開始了。但基于相控陣的LiDAR也有自己的挑戰(zhàn),包括它們的密度和熱力學(xué)問題,這為我們的超材料技術(shù)帶來了機遇。”

超材料的商業(yè)化,Lumotive的專利壁壘優(yōu)勢

發(fā)現(xiàn)超材料是一回事,能否將其成功商業(yè)化完全是另外一回事。

David Smith以其在電磁超材料方面的理論和實驗研究而聞名,他一直是揭示超材料潛力的先驅(qū)。他與著名的發(fā)明科學(xué)基金(ISF)合作密切,ISF是高智(Intellectual Ventures)的投資基金。Intellectual Ventures則是由微軟的Nathan Myhrvold和Edward Jung于2000年創(chuàng)立的知識產(chǎn)權(quán)風險投資公司,是美國專利的五大所有人之一(也是一家著名的“專利流氓”)。

雖然其他人也在努力將超材料技術(shù)商業(yè)化,但David Smith稱,由于Intellectual Ventures擁有世界領(lǐng)先的超材料專利組合,且ISF擁有自己的創(chuàng)業(yè)孵化器ISF Incubator,因此,Lumotive最有可能將這項技術(shù)商業(yè)化,并且也確實取得了實質(zhì)進展。

Lumotive始于ISF孵化器,擁有這種LiDAR特定應(yīng)用的超材料架構(gòu)的“獨家許可”。和已經(jīng)成功商業(yè)化的Kymeta公司一樣,Lumotive也已經(jīng)從Intellectual Ventures獨立出來運營。

代工制造

液晶超表面芯片使用基于超材料原理的可調(diào)諧亞波長元件來控制激光。因為它采用半導(dǎo)體制造工藝,Lumotive有信心使其基于液晶超表面芯片的LiDAR“更可靠、更具成本效益并且可以批量生產(chǎn)”。

目前,Keymeta選擇了夏普(Sharp)作為其代工廠,那么Lumotive如何解決其芯片制造問題?

Colleran稱:“在過去一年半的時間里,我們已經(jīng)找了幾家知名的代工廠?!彪m然他表示公司計劃將專注于一家代工廠,但目前拒絕透露這家代工合作伙伴。

多方面的競爭

如今,主流的LiDAR主要基于機械旋轉(zhuǎn)組件。Waymo也在近期宣布,它將開始向不與Waymo自動駕駛計劃競爭的公司出售其Laser Bear Honeycomb激光雷達。

Waymo在宣布該消息時稱,它正在向自動駕駛以外的供應(yīng)商提供這些傳感器,例如機器人、安防和農(nóng)業(yè)技術(shù)等。Waymo的Laser Bear Honeycomb比在自動駕駛汽車車頂上旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)代LiDAR小得多,但它們的基本技術(shù)仍然是機械旋轉(zhuǎn)式的。

福特汽車投資10億美元的自動駕駛創(chuàng)業(yè)公司Argo AI也有自己的LiDAR,由位于美國新澤西的Princeton Lightwave開發(fā)(2017年被Argo AI收購)。Princeton Lightwave是一家Flash LiDAR開發(fā)商,采用了蓋革模式LiDAR(Geiger-mode LiDAR)技術(shù),能夠?qū)崟r數(shù)字化探測并處理光子。

這些自動駕駛領(lǐng)先開發(fā)商都已經(jīng)擁有了自己的LiDAR技術(shù)。那么,像Lumotive這樣的創(chuàng)業(yè)公司如何打入市場呢?

Colleran表示:“首先,這是個好消息。因為它暗示了行業(yè)需求還遠未滿足,促使這些領(lǐng)先廠商開發(fā)自己的LiDAR。當然,壞消息是這些自動駕駛領(lǐng)先廠商無法成為Lumotive的潛在客戶了?!?/span>

從Yole的分析報告來看,對于眾多LiDAR創(chuàng)業(yè)公司來說,它們的首要任務(wù)是與Tier 1建立密切的合作伙伴關(guān)系,成為供應(yīng)鏈的一部分。

Lumotive暫未透露其種子輪融資的資金規(guī)模,并表示將在今年晚些時候?qū)で蟮谝惠喨谫Y。

轉(zhuǎn)載請注明出處。

激光雷達激光激光技術(shù)
免責聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責,版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀