2023年4月25日上午,量子科学与工程研究院党委在国际量子研究院518报告厅举办了第40期卓粤量子沙龙活动,本次沙龙邀请了洛微科技(LuminWave)联合创始人&CTO,中科院西安光机所研究员孙笑晨博士为研究院师生带来主题为“硅光子与光子集成激光雷达”的报告,本次沙龙的主持人为量子研究院院长俞大鹏院士。


孙笑晨博士首先与大家交流了对未来20年科技发展的畅想。随着人工智能技术的不断发展,AI势必为生产力提升、人机互联、生命科学等诸多领域带来变革。尽管如此,AI模型的进一步提升,对训练集的规模和质量提出了较高要求。传感为AI模型训练数据集的规模的提升提供了一个潜在的重要途径,光学系统作为诸多传感系统的核心,其重要性不言自明。

随后,孙笑晨博士结合自身经历,为大家介绍了硅光子学,以及该领域的发展历史。硅光子学借助成熟的CMOS工艺,实现光学系统的芯片化,从而提升复杂光学系统稳定性以及对更复杂应用场景的适应能力。在过去三十年中,硅光子学在材料工艺、器件、商业代工等多个层级上不断发展。迄今,基于硅光芯片,人们已经可以完成较为复杂光学系统的构建,集成光芯片已经大规模用于超大带宽数据传输、数据中心等商业领域。近年来,硅光芯片也被用于光计算、传感、生化检测、量子信息等研究领域,取得了较大的成功,并逐步走出实验室。片上连续波调频激光雷达(FMCW LiDAR)是硅光芯片在传感领域的一个重要代表。


在报告的最后一部分,孙笑晨博士为大家介绍了LiDAR的基本原理,实现途径以及洛微科技在光学集成FMCW LiDAR产业化方面的最新进展。激光雷达能够提供场景的深度信息,从而提升自动驾驶系统对周遭复杂环境更精准的感知能力。相比于飞行时间LiDAR,FMCW LiDAR在距离和速度测量精度、杂光免疫、弱光探测等方面都具备显著优势。但由于FMCW LiDAR实现更为复杂,基于此的车载商用系统仍不成熟。洛微科技自2018年创立,致力于FMCW LiDAR系统的商业化,实现其在自动驾驶和工业自动化领域中的应用,是迄今完成车载FMCW LiDAR系统产品化的唯一中国公司。围绕FMCW LiDAR系统,洛微科技在过去几年中,完成了片上光学器件及系统设计、控制电路、控制算法等诸多关键技术的研发。


在自由提问中,在场的老师与学生们围绕FMCW LiDAR的技术,以及产业化过程中的经历和遇到的问题进行了更加深入的讨论。