Is-Sejbien tad-Dawl U t-Tvarja (LiDAR) hija s-soluzzjoni ewlenija biex tipprovdi sejbien u sensing ottiku ta 'preċiżjoni għolja u ta' rata għolja. Fis-sistema LiDAR, is-sors tad-dawl tal-lejżer li jiskenja l-ispazju b'mod effettiv huwa l-qalba biex tirrealizza l-iskoperta tar-radar u l-funzjoni tas-sensing. Is-soluzzjonijiet tekniċi biex jiġu realizzati l-iskanjar tar-raġġ huma maqsuma fi skanjar tar-raġġ passiv u skanjar tar-raġġ attiv. L-iskannjar tar-raġġ passiv jinkludi LIDAR tas-Sistema Mikro-Elettro-Mekkanika (MEMS) semi-solidu, li jirrealizza skennjar tar-raġġ spazjali permezz ta 'rotazzjoni mekkanika, u Array ottiku f'fażijiet (OPA) ta' stat solidu kollu, li jirrealizza skannjar tar-raġġ spazjali billi jibdel il- gwida tal-mewġ. (OPA), li jiddevja r-raġġ u jikseb skanjar mingħajr mekkaniku billi jibdel il-ġeometrija jew id-distribuzzjoni tal-indiċi refrattiv tal-gwida tal-mewġ. B'differenza mill-iskemi ta 'skanjar passiv eżistenti bħal MEMS u OPA, l-iskannjar tar-raġġ attiv (ABS) juża sors ta' dawl emess b'mod attiv għall-iskannjar, li jista 'jtejjeb b'mod effettiv l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija tas-sistema, iżid il-qawwa tal-ħruġ u jnaqqas il-kumplessità tas-sistema spazjali. .
Riċentement, tim ta 'akkademiku Zheng Wanhua mill-Istitut tas-Semikondutturi, Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi, flimkien ma' tim ta 'Peng Chaojieqing ta' l-Università ta 'Peking, irrealizza skanjar ta' raġġ spazjali tal-laser attiv injettat elettrikament ibbażat fuq Photonic Crystal Surface Emitting Laser (PCSEL). L-istruttura tieħu quantum AlGaInAs kif ukoll il-medja tal-qligħ, u tuża kristall fotoniku ta 'daqs finit biex tikkwantizza l-meded ta' enerġija kontinwi f'modi diskreti, u tikseb modi b'ħafna ordnijiet li jikkorrispondu għall-eċitazzjoni ta 'angoli ta' dispersjoni differenti fil-bogħod; flimkien ma 'modulazzjoni trasportatur, modi differenti ta' ordni huma eċċitati taħt kurrenti ta 'injezzjoni differenti, u b'hekk jirrealizzaw skannjar tar-raġġ attiv. Il-PCSEL injettat bl-elettriku jipprovdi appoġġ għall-komponenti għal radar tal-iskannjar tal-ispazju tal-laser 2D attiv.
Is-sors kurrenti jintuża biex isuq il-lejżer b'veloċità għolja biex jirrealizza l-iskannjar tar-raġġ b'rata sa 1 MHz, li hija waħda jew żewġ ordnijiet ta 'titjib fir-rata tal-iskanjar meta mqabbla mal-iskema MEMS tradizzjonali. Il-lejżer huwa kapaċi jżid l-iskala konkorrenti ta 'sensing, flessibilità, u jnaqqas il-konsum tal-enerġija. Min-naħa waħda, il-lejżer huwa wieħed mir-rotot tat-teknoloġija l-aktar promettenti għal-LIDAR, immaġini bil-lejżer, u sensing tal-lejżer, u jipprovdi mekkaniżmu ġdid ta 'kontroll għal radar ta' array f'fażijiet attiv; min-naħa l-oħra, il-karatteristiċi tal-emissjoni tal-wiċċ tagħha għandhom vantaġġi uniċi fl-oqsma tas-sejbien tas-sensing, l-integrazzjoni fotonika u l-arrays fuq skala kbira.
Ir-riżultati, intitolati "Active Beam Steering Enabled by Photonic-Crystal Surface Emitting Laser", ġew ippubblikati fil-11 ta 'Lulju f'American Chemical Society Nano (ACS Nano). -Nano (DOI: 10.1021/acsnano.3c09793). Mingjin Wang, riċerkatur żagħżugħ tal-Istitut tas-Semikondutturi (ISS), u Feifan Wang, sħabi postdottorat tal-Università ta 'Peking (Università ta' Peking), huma l-ko-ewwel awturi tad-dokument, u Wanhua Zheng, akkademiku tal-ISS, u Chao Peng, professur tal-Università ta 'Peking, huma l-awturi kokorrispondenti.
Dan ix-xogħol kien appoġġjat mill-Programm Nazzjonali ta 'Riċerka u Żvilupp Ewlenin taċ-Ċina u l-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina.
Fig. 1 Kwantizzazzjoni PCSEL ta 'meded ta' enerġija kontinwi f'modi diskreti
Fig. 2 Skannjar tar-raġġ b'veloċità għolja
