А у нас на повестке дня очередной блистательный результат трудов учёных из Массачусетского технологического института, увидевший свет не абы как, а по правительственному заказу Пентагона. А именно Управления перспективных исследовательских программ DARPA. Светлые умы смогли разработать и уже успешно испытать микроскопический твердотельный лазерный «сканнер-на-чипе».
Кроме своих сверхминиатюрных размеров, новый LIDAR-сканнер может похвастаться невиданным доселе быстродействием — скорость его работы примерно в тысячу! раз выше, нежели у самого быстрого на сегодняшний день механического сканирующего устройства.
Само собой разумеется, что такие фантастические характеристики сканера открывают принципиально новые горизонты его использования. Взять хотя бы интеграцию новинки в системы управления беспилотными автомобилями, летательными аппаратами и прочими робототехническими устройствами. Но обо всём в своё время.
Для начала, думается, стоит объяснить некоторые замысловатые термины, употреблённые в начале. LIDAR (от англ. Light Identification Detection and Ranging — что переводится как световое обнаружение и определение дальности) — является технологией фиксирования и обработки данных касательно удалённых объектов. Иными словами, с обычным сканером, оцифровывающим информацию с бумажных носителей, объект нашего сегодняшнего изучения не имеет.
Что, впрочем, совершенно не мешает вам сократить расходы на обслуживание своего МФУ путём перезаправки расходника. К примеру, заправка картриджа Samsung CLT-K404S в компании Superzapravka.ru стоит всего 2400 рублей. Впрочем, мы отвлеклись от темы.
Так вот — как уже было сказано, LIDAR-сканнер, созданный исследователями группы Photonic Microsystems Group, поражает своей миниатюрностью: его размер меньше размера 10-центовой монеты!
А поскольку его конструкция не предусматривает наличия каких-либо движущихся элементов, сканер предельно дёшев в производстве и может изготавливаться огромными партиями примерно по $10 за штучку! Чтобы вы поняли разницу, другие LIDAR-сканнеры, широко применяемые в автомобилях-роботах, стоят в пределах от 1 до 70 тысяч долларов.
Новосозданные чипы, на основе которых базируется LIDAR-сканнер, изготавливаются на классических 300-миллиметровых подложках из кремния. Именно применение выявленных недавно принципов кремниевой фотоники, ряда прочих современных технологий и уникальных материалов, среди которых нитрид кремния, дало возможность в тысячу раз увеличить быстродействие сканнера по сравнению с традиционными механическими лазерными аппаратами для сканирования.
Тем не менее, как оно обычно бывает на стадии «бета-тестирования», у изобретения пока что есть и ряд некоторых недостатков, которые предстоит устранить в будущем. Отдельные рабочие характеристики миниатюрного сканера заметно уступают механическим аналогам. К примеру, на данном этапе разработки новый LIDAR-сканер на базе чипа в силах обнаруживать и распознавать объекты, которые расположены на расстоянии не далее двух метров. При этом минимальный размер сканируемого объекта, который аппарат сможет обнаружить, должен быть не менее пяти сантиметров. К тому же погрешность при измерении глубины сейчас составляет аж 1 сантиметр.
Естественно, текущие технические характеристики в скором времени должны быть улучшены: уже на протяжении следующего года разработчики намерены увеличить эффективную дальность действия устройства до десяти метров, а в ближайшем будущем этот показатель будет равен и ста метрам, что сопоставимо с возможностями современных механических систем. Будет вестись работа и над увеличением разрешающей способности в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
