I ricercatori di Southampton e San Francisco hanno sviluppato il primo sistema di imaging LiDAR 3D compatto in grado di eguagliare e superare le prestazioni e la precisione dei più avanzati, sistemi meccanici attualmente utilizzati.

3-D LiDAR può fornire immagini e mappature accurate per molte applicazioni; sono gli "occhi" per le auto autonome ed è utilizzato nei software di riconoscimento facciale e da robot e droni autonomi. L'imaging accurato è essenziale affinché le macchine possano mappare e interagire con il mondo fisico, ma le dimensioni ei costi della tecnologia attualmente necessaria hanno limitato l'uso di LIDAR nelle applicazioni commerciali.

Ora un team di ricercatori della Pointcloud Inc di San Francisco e dell'Optoelectronic Research Center (ORC) dell'Università di Southampton ha sviluppato un nuovo, sistema integrato, che utilizza componenti fotonici al silicio e circuiti elettronici CMOS nello stesso microchip. Il prototipo che hanno sviluppato sarebbe una soluzione a basso costo e potrebbe aprire la strada alla produzione di grandi volumi di prodotti a basso costo, fotocamere 3D compatte e ad alte prestazioni per l'uso in robotica, sistemi di navigazione autonomi, mappatura dei cantieri per aumentare la sicurezza e in ambito sanitario.

Graham Reed, Il professore di Silicon Photonics all'interno dell'ORC ha affermato:"LIDAR ha promesso molto ma non ha sempre espresso il suo potenziale negli ultimi anni perché, sebbene gli esperti abbiano riconosciuto che le versioni integrate possono ridurre i costi, la prestazione necessaria non c'è stata. Fino ad ora.

"Il sistema di fotonica al silicio che abbiamo sviluppato offre una precisione molto più elevata a distanza rispetto ad altri sistemi LIDAR basati su chip fino ad oggi, e la maggior parte delle versioni meccaniche, dimostrando che il tanto ricercato sistema integrato per LIDAR è fattibile."

Remus Nicolaescu, Il CEO di Pointcloud Inc ha aggiunto, "La combinazione di alte prestazioni e produzione a basso costo, accelererà le applicazioni esistenti in autonomia e realtà aumentata, oltre ad aprire nuove direzioni, come le applicazioni dei gemelli digitali industriali e di consumo che richiedono un'elevata precisione di profondità, o l'assistenza sanitaria preventiva attraverso il monitoraggio remoto dei parametri comportamentali e vitali che richiedono un'accuratezza ad alta velocità.

"La collaborazione con il team di livello mondiale dell'ORC è stata determinante, e ha notevolmente accelerato lo sviluppo della tecnologia."

Gli ultimi test del prototipo, pubblicato sulla rivista Natura , mostrano che ha una precisione di 3,1 millimetri a una distanza di 75 metri.

Tra i problemi affrontati dai precedenti sistemi integrati vi sono le difficoltà nel fornire una fitta matrice di pixel facilmente risolvibili; questo li ha limitati a meno di 20 pixel, mentre questo nuovo sistema è il primo array di rivelatori coerenti 2-D su larga scala composto da 512 pixel. I team di ricerca stanno ora lavorando per estendere gli array di pixel e la tecnologia di orientamento del raggio per rendere il sistema ancora più adatto alle applicazioni del mondo reale e migliorare ulteriormente le prestazioni.