Инженеры Массачусетского технологического института разработали оптическую фазированную решётку на основе кремниевой фотоники, которая способна направлять лазерный луч по широкому углу без вращающихся механических деталей.
Исследование было опубликовано 7 мая 2026 года в журнале Nature Communications. Разработка может стать одним из элементов будущих компактных твердотельных лидаров для автономного транспорта, беспилотников и промышленного мониторинга.
Обычные лидары часто используют механически вращающиеся модули. Они обеспечивают широкий обзор, но остаются сравнительно крупными, дорогими и подверженными износу. Кремниевые фотонные чипы позволяют управлять направлением света электронно, однако до сих пор их поле зрения ограничивали паразитные копии основного луча.
Эти ложные лучи возникают, когда оптические антенны расположены слишком далеко друг от друга. Если же приблизить их, между соседними элементами появляется сильная перекрёстная связь, ухудшающая качество сигнала.
Команда MIT решила проблему с помощью повторяющегося набора из трёх антенн разной геометрии. Различия в конструкции мешают свету переходить между соседними элементами, но сохраняют похожие характеристики излучения.
В эксперименте взаимное влияние антенн удалось снизить примерно со 100% до 1%. На этой основе исследователи создали решётку с шагом в половину длины волны и продемонстрировали управление одним чистым лучом в диапазоне 60 градусов — без дополнительных дифракционных лепестков.
«Продемонстрированная функциональность решает фундаментальную проблему интегрированных оптических фазированных решёток», — отметила старший автор работы Джелена Нотарос.
Пока разработка остаётся лабораторным прототипом, а не готовым автомобильным сенсором. Следующими задачами станут дальнейшее расширение угла сканирования, увеличение числа антенн, масштабирование электронной системы управления и интеграция с остальными компонентами лидара.
MIT solved a fundamental limitation of silicon photonics lidar: the grating lobe problem. Their antenna array design limits crosstalk, enabling a wide field of view without moving parts. Published in Nature Communications. Brings chip-scale lidar closer to autonomous vehicles.
Если эти этапы удастся пройти, твердотельные сенсоры смогут стать компактнее, дешевле и устойчивее к износу. Но их появление в серийных беспилотных автомобилях потребует ещё нескольких циклов разработки, испытаний и сертификации.
