麻省理工學院（MIT）的工程師們開發了一種基於矽光子的光學相控陣列，能夠在沒有旋轉機械部件的情況下，將雷射光束引導至廣闊的角度。
該研究於 2026 年 5 月 7 日發表在《Nature Communications》期刊上。這項開發可能成為未來用於自動駕駛汽車、無人機和工業監控的緊湊型固態激光雷達的一個組成部分。
傳統的激光雷達通常使用機械旋轉模組。它們提供廣闊的視野，但相對較大、昂貴且容易磨損。矽光子晶片能夠以電子方式控制光線的方向，但到目前為止，它們的視野一直受到雜散副本的限制。
這些偽影（雜散光束）當光學天線之間的距離過小時會產生。如果將它們靠得太近，相鄰元件之間會出現強烈的串擾，從而降低訊號品質。
麻省理工學院的團隊透過重複使用具有不同幾何形狀的三個天線陣列來解決這個問題。設計上的差異阻止了光線在相鄰元件之間傳輸，同時保持了相似的輻射特性。
在實驗中，天線之間的相互影響成功地從約 100% 降低到 1%。在此基礎上，研究人員創建了一個半波長間距的陣列，並展示了在 60 度範圍內控制單一純淨光束的能力，沒有額外的衍射旁瓣。
「所展示的功能解決了整合式光學相控陣列的一個基本問題，」該論文的資深作者 Jelena Notaros 說。
目前，這項開發仍然是一個實驗室原型，而不是現成的汽車感測器。接下來的任務將包括進一步擴大掃描角度、增加天線數量、擴大規模化電子控制系統以及與激光雷達的其他組件整合。
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.
如果這些階段能夠成功完成，固態感測器將能夠變得更緊湊、更便宜、更耐磨損。然而，它們要出現在量產的無人駕駛汽車中，還需要經過數個開發、測試和認證週期。
