來(lai)自(zi)斯(si)坦福大學(xue)工(gong)程學(xue)院的(de)教授 Jelena Vuckovic 及其團隊提出將激(ji)光雷達縮小(xiao)到單(dan)顆硅芯片上，并(bing)且以數百美元的(de)價格批量生產。如果這(zhe)項(xiang)成果被(bei)證(zheng)明在商業(ye)上可行(xing)，那么它(ta)將有助于開創自(zi)動駕駛(shi)汽車的(de)新時代。

研(yan)究人(ren)員(yuan)使(shi)用一種(zhong)稱為逆向(xiang)設(she)計的(de)過(guo)程(cheng)，創建了一種(zhong)強大(da)的(de)算(suan)法，該算(suan)法可以沿(yan)一個方向(xiang)向(xiang)外(wai)(wai)發(fa)送一束紅(hong)外(wai)(wai)光，并測量反射回來(lai)需要多長時間。這些信(xin)息有助于揭示光束路徑中的(de)物體。

研究表(biao)明，這種以硅為基礎的(de)芯(xin)片級非互易(yi)器件的(de)發展，可能(neng)會為光(guang)(guang)通信和(he)激光(guang)(guang)雷達（光(guang)(guang)探測和(he)測距(ju)）的(de)應用(yong)帶來新的(de)非線(xian)性器件和(he)系(xi)統。

研究團隊認為基于χ（3）的(de)互易性器件從根本上受(shou)到時間反轉(zhuan)對稱性和熱(re)力學因(yin)素的(de)限(xian)制，但(dan)它們的(de)無源、無偏壓，簡單的(de)體系結構(gou)使其特別適合集成(cheng)光子(zi)學，這對芯片級激光雷達具有特殊的(de)意義。

研究(jiu)團隊在研究(jiu)χ（3）非(fei)(fei)線性器(qi)件的同時，還(huan)利用逆設計(ji)研究(jiu)了級(ji)聯 Fano Lorentzian 諧振器(qi)系統(tong)，在保(bao)持高傳輸率的同時增(zeng)加(jia)非(fei)(fei)互易(yi)強度范圍。研究(jiu)還(huan)通過測(ce)量距(ju)離跡(ji)線的放(fang)大視圖(tu)，證(zheng)明了這(zhe)種光學距(ju)離測(ce)量的穩定性。

研究表(biao)明，Fano 非互易發射器(qi)(qi)-路由器(qi)(qi)設備可(ke)以(yi)保護脈沖(chong)激光(guang)源免受(shou)反(fan)射脈沖(chong)流(liu)的影響，從而(er)使(shi)系統(tong)穩定運行，同時將來自這些反(fan)射脈沖(chong)的光(guang)路由到另一個(ge)波導。如果另一個(ge) Fano 諧振(zhen)器(qi)(qi)串聯連接，且延時對應于脈沖(chong)寬(kuan)度的一半，則即使(shi)在同時激發的情(qing)況下，反(fan)射脈沖(chong)也可(ke)以(yi)被隔離。

基于這些發現(xian)，研(yan)究團隊的(de)(de)實驗證明(ming)已實現(xian)的(de)(de)無源非對等發射機和(he)路由器，在(zai)完(wan)全(quan)集成的(de)(de)芯(xin)片級(ji)激光雷達系統(tong)中作為基本組件的(de)(de)可(ke)行(xing)性。