麻省理工學院（MIT）研究團隊近日宣布，他們成功開發出一款新型光達（LiDAR）晶片，這款晶片在完全不依賴任何機械移動零件的前提下，實現了更寬廣的掃描視野與極低的訊號干擾。這項技術突破有望催生體積更微型、耐用度更高的光達系統，未來將廣泛應用於自駕車導航、航空測繪與建築工地監測等多樣化場景。
突破視野限制，提升感測精確度
光達技術主要通過發射紅外線脈衝來測量距離，並構建周遭環境的高解析度 3D 地圖，是自動駕駛車輛精確辨識障礙物不可或缺的感測核心。然而，傳統的光達設備往往體積龐大、造價高昂，且許多系統嚴重依賴容易隨時間磨損的機械旋轉結構。MIT 團隊提出的解決方案是以「矽光子晶片」為技術核心，改用電子方式來控制光束的發射方向，成功朝向更緊湊、全固態化的設計邁進。
開發過程中，研究團隊面臨的關鍵技術瓶頸是晶片式光達常見的「視野範圍受限」問題。一般而言，若要擴大掃描角度，就必須將天線排列得更密集，但這極易導致鄰近天線間產生嚴重的「串擾」（Crosstalk），進而增加雜訊並降低量測精度；反之，若拉大天線間距，又會產生多重「假光束」（柵瓣）來干擾感測結果。
創新天線設計，解決核心難題
為了克服這項兩難的取捨，MIT 團隊創新設計出一組幾何形狀不同的整合式天線；這種設計讓天線即使緊密相鄰排列，也不會彼此產生強烈的訊號耦合。實驗結果顯示，這套新設計將原本高達約 100% 的耦合干擾大幅壓低至僅約 1%。在此同時，系統仍能發射出單一、清晰且精準的主光束，並在廣角範圍內進行穩定掃描，完全免除了假光束的干擾。
這一突破解決了「整合式光學相控陣列（OPA）」技術長期面臨的核心難題，為晶片級固態光束控制技術的發展邁出了關鍵一步。
從產業面來看，這項技術的突破將大幅提升自駕車的感測能力，拓寬其視野範圍達 70%，使自動駕駛系統更加可靠和安全。此外，這也為其他領域如航空測繪、建築工地監測提供了更高效、更精確的解決方案。
展望未來，影響深遠
研究團隊強調，這項豐碩成果解決了「整合式光學相控陣列（OPA）」技術長期面臨的核心難題，更為晶片級固態光束控制技術的發展邁出了關鍵一步。相關研究已發表於《Nature Communications》。
隨著這一技術的進一步發展，未來的光達系統將更加小型化、低成本化，且具有更高的耐用性和可靠性。這將不僅推動自動駕駛汽車的商業化進程，還將為多個行業帶來革命性的變革。
如果你對這項技術感興趣，不妨深入了解一下其背後的原理和應用前景，或許你會發現更多值得探索的可能性。
本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
什么是光達（LiDAR）技術？
光達（LiDAR）技術是一種利用激光測量距離的方法，通常用於生成高精度的三維地圖。它通過發射紅外線脈衝並測量反射時間來計算目標的距離。
新型光達晶片有哪些優點？
新型光達晶片的主要優點包括：無機械零件、體積更小、耐用度更高、掃描視野更寬廣、信噪比更低。
這項技術可以應用在哪些領域？
這項技術可以廣泛應用於自駕車導航、航空測繪、建築工地監測等多個領域。
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