來自(zi)(zi)斯坦福(fu)大學工程學院的(de)教授 Jelena Vuckovic 及其團隊提出將激光雷達縮小到單顆(ke)硅芯片上(shang)，并且(qie)以(yi)數百美元的(de)價(jia)格批量(liang)生產。如果(guo)這(zhe)項成果(guo)被證明在(zai)商業(ye)上(shang)可行，那么它將有助于(yu)開創自(zi)(zi)動駕駛汽車的(de)新時(shi)代。

研(yan)究人員使用一種稱為逆向設計的過程，創(chuang)建(jian)了(le)一種強大(da)的算(suan)法，該算(suan)法可以沿一個方向向外發送一束紅外光，并(bing)測(ce)量反射(she)回來需要(yao)多長時間。這些信(xin)息有助于揭示光束路徑中的物體。

研究表明，這種(zhong)以硅為(wei)基礎的(de)(de)芯片級非互(hu)易器(qi)件(jian)的(de)(de)發展，可能(neng)會為(wei)光(guang)(guang)通信(xin)和(he)(he)激光(guang)(guang)雷(lei)達（光(guang)(guang)探測(ce)和(he)(he)測(ce)距）的(de)(de)應用帶(dai)來新的(de)(de)非線性器(qi)件(jian)和(he)(he)系統。

研(yan)究團隊認為基于(yu)χ（3）的(de)(de)互易性器件從根本上受到時(shi)間(jian)反轉(zhuan)對(dui)(dui)稱(cheng)性和熱力學因(yin)素的(de)(de)限制，但(dan)它們的(de)(de)無源、無偏壓，簡單的(de)(de)體系結構使(shi)其(qi)特別適合集成光(guang)子學，這對(dui)(dui)芯片級激光(guang)雷(lei)達具(ju)有(you)特殊的(de)(de)意義。

研(yan)究團隊在研(yan)究χ（3）非線(xian)性器(qi)(qi)件的(de)同時，還利用逆(ni)設計研(yan)究了級聯 Fano Lorentzian 諧(xie)振器(qi)(qi)系統，在保持高傳(chuan)輸率(lv)的(de)同時增加非互易強度范(fan)圍。研(yan)究還通過(guo)測(ce)量(liang)距(ju)離跡線(xian)的(de)放大視圖，證明了這種(zhong)光學距(ju)離測(ce)量(liang)的(de)穩定性。

研究表明，Fano 非互易發射(she)器-路由器設備(bei)可(ke)以(yi)(yi)保護脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)激光(guang)源免(mian)受反(fan)射(she)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)流的(de)(de)影響，從而使(shi)系統穩定(ding)運行，同時將來自這(zhe)些反(fan)射(she)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)的(de)(de)光(guang)路由到另一(yi)個波導(dao)。如(ru)果另一(yi)個 Fano 諧振器串聯(lian)連(lian)接，且延(yan)時對應于(yu)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬度(du)的(de)(de)一(yi)半，則(ze)即使(shi)在(zai)同時激發的(de)(de)情況下，反(fan)射(she)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)也可(ke)以(yi)(yi)被(bei)隔(ge)離。

基于這些發現(xian)，研(yan)究團隊的(de)實(shi)驗證明已實(shi)現(xian)的(de)無源非對等發射機和(he)路(lu)由器，在完全集成的(de)芯片(pian)級激光(guang)雷達系(xi)統中作(zuo)為基本(ben)組(zu)件的(de)可行性。