據麥姆斯咨詢報道，法國原子能委員會電子與信息技術實驗室（CEA-Leti）開發了一種用于校準高通道數光學相控陣（OPA）的遺傳算法，以降低激光雷達（LiDAR）傳感器的成本和尺寸。CEA-Leti表示，采用固態光束控制的OPA可以降低激光雷達系統的成本和尺寸。

OPA是一種新興的激光雷達掃描技術，由間距很近（約1 μm）的光學天線陣列構成，在較寬的角度范圍內發射相干光。然后可以通過調整每個天線發射光的相對相位來改變所產生的干涉圖紋。例如，如果天線之間的相位梯度是線性的，則將形成定向波束。通過改變線性梯度的斜率，就可以控制光束的方向，從而實現固態光束控制。

片上光學天線消除數據限制

CEA-Leti研究人員Sylvain Guerber說：“激光雷達的廣泛應用取決于較低的系統成本和較小的外形尺寸。高性能OPA的開發，將為自動駕駛車輛、全息顯示、生物醫學成像和許多其他應用的低成本激光雷達系統鋪平道路。”

在100 m的距離分辨一個10 cm的物體，需要至少1000個天線（每個天線間隔1 μm）組成電路的工作波長為1 μm的OPA。因此，研制高通道數的OPA對于商業化基于OPA的激光雷達系統非常重要。

與當前激光雷達中使用的笨重、高功耗且昂貴的機械式光束控制系統相比，使用OPA可以提高掃描速度、功率效率以及分辨率。基于OPA的激光雷達系統的另一個特點是它們沒有運動部件，通過對天線進行相位調諧可以實現固態波束控制，因此大大降低了激光雷達系統的尺寸和成本。

研究人員還開發了一種先進的測試裝置，能夠實現晶圓級OPA表征，從而進一步降低傳感器的成本。

Guerber說，利用成熟的硅光子學平臺優勢，可以生產出具有固態光束控制的集成芯片級OPA。然而，這僅僅是實現全功能OPA的第一步，因為波束掃描還需要進行預先校準。

大量的光學天線意味著校準過程需要花費大量的時間，不利于一項技術的大規模部署。為此，CEA-Leti開發了一種遺傳算法來對高通道數OPA進行快速、可靠的校準。與以前使用的算法相比，這種算法使校準速度提高了1000倍。

不過，Guerber表示，OPA的真正應用可能還需要幾年的時間。

Guerber 解釋稱：“目前仍存在很多挑戰，特別是在系統層面。激光雷達由許多元件組成，包括激光器、驅動器、OPA光束轉向系統、探測器和數據處理等。所有這些都必須協同工作，OPA只是系統的一部分。”

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