來自斯(si)坦福大學工程學院的教授 Jelena Vuckovic 及其團(tuan)隊提出將激光雷達縮(suo)小到單顆硅芯片上(shang)，并且以數百(bai)美(mei)元的價格批量(liang)生產。如果這項(xiang)成果被證(zheng)明在(zai)商業上(shang)可行(xing)，那么它(ta)將有助于(yu)開(kai)創自動駕駛(shi)汽車的新時代(dai)。

研究人員使用一(yi)(yi)種稱為逆(ni)向設計的(de)過程，創建了一(yi)(yi)種強大(da)的(de)算(suan)法(fa)，該算(suan)法(fa)可以沿一(yi)(yi)個方向向外發送(song)一(yi)(yi)束紅(hong)外光，并(bing)測量反(fan)射回來需要多(duo)長時間。這些信(xin)息有助于揭示(shi)光束路徑中的(de)物體(ti)。

研究表明，這種以(yi)硅為基礎的(de)芯片(pian)級非互易(yi)器(qi)件(jian)的(de)發展，可(ke)能會(hui)為光(guang)通信和激光(guang)雷(lei)達（光(guang)探測和測距）的(de)應用帶來新的(de)非線性器(qi)件(jian)和系統。

研(yan)究團隊認(ren)為基于χ（3）的(de)(de)(de)互易性器件從根本上受(shou)到時間反轉對稱(cheng)性和熱力學(xue)因素的(de)(de)(de)限制，但它們的(de)(de)(de)無源、無偏壓，簡單(dan)的(de)(de)(de)體系結構使其(qi)特(te)別適合集(ji)成光子學(xue)，這對芯(xin)片(pian)級激光雷(lei)達具(ju)有特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)意義(yi)。

研究(jiu)(jiu)團隊在(zai)(zai)研究(jiu)(jiu)χ（3）非(fei)線(xian)性器件的(de)同時，還(huan)利(li)用(yong)逆(ni)設計研究(jiu)(jiu)了級聯 Fano Lorentzian 諧振器系(xi)統，在(zai)(zai)保持高傳輸率的(de)同時增加非(fei)互易強度范圍。研究(jiu)(jiu)還(huan)通過測量(liang)距(ju)離跡線(xian)的(de)放大視圖，證明了這種光學距(ju)離測量(liang)的(de)穩(wen)定性。

研究表明，Fano 非互易(yi)發射(she)(she)器(qi)-路由(you)器(qi)設備可以(yi)保護脈沖(chong)激光(guang)源免受(shou)反(fan)射(she)(she)脈沖(chong)流的(de)影響，從而使系統穩定運行，同(tong)時將來自這些反(fan)射(she)(she)脈沖(chong)的(de)光(guang)路由(you)到另一(yi)個波(bo)導。如果另一(yi)個 Fano 諧振器(qi)串聯(lian)連接，且延時對應于脈沖(chong)寬度的(de)一(yi)半(ban)，則(ze)即使在(zai)同(tong)時激發的(de)情況下(xia)，反(fan)射(she)(she)脈沖(chong)也可以(yi)被隔離。

基(ji)于這些發現，研究團隊的實(shi)驗證明已實(shi)現的無源非對等發射機和路由器，在完(wan)全集成(cheng)的芯(xin)片級激光雷達系統中作為基(ji)本組件(jian)的可行性(xing)。