Een op nanofotonica gebaseerde LiDAR-technologie ontwikkeld door een POSTECH-onderzoeksteam werd gepresenteerd als een uitgenodigde paper in Natuur Nanotechnologie, het toonaangevende academische tijdschrift op het gebied van nanowetenschap en nanoengineering.

In deze krant, een POSTECH-onderzoeksteam (onder leiding van professor Junsuk Rho van de afdelingen werktuigbouwkunde en chemische technologie, postdoctoraal onderzoeker dr. Inki Kim van de faculteit Werktuigbouwkunde, en Ph.D. kandidaat Jaehyuck Jang van het Department of Chemical Engineering) in samenwerking met het Franse National Science Institute (CNRS-CRHEA) gericht op het LiDAR-apparaat dat is ontwikkeld door het bestuderen van de op metamaterialen gebaseerde ultralichte nanofotonica.

In aanvulling, de paper introduceert kern-nanofotonische technologieën zoals de op faseveranderende materiaal gebaseerde bundelscantechniek, een flits-type LiDAR die geen bundelscanning vereist door een apparaat voor het genereren van puntenwolken toe te passen, en integratie van lichtbronapparaten en schaalbare productiemethoden.

Vooral, de paper legt uit dat het ultraprecieze LiDAR-apparaat dat door het onderzoeksteam is ontwikkeld, niet alleen kan worden toegepast op autonome voertuigen, maar ook voor intelligente robots, drones, 3D panoramische camera's, CCTV's, en augmented reality-platforms. LiDAR-technologie verzamelt de diepte-informatie van een object door een laserstraal op het object te stralen en de tijd van terugkeer te meten. LiDAR-sensoren krijgen aandacht op het gebied van toekomstige displays van machines, zoals autonome voertuigen, kunstmatig intelligente robots, en onbemande luchtvaartuigen - die op iPhones kunnen worden gemonteerd voor 3D-gezichtsherkenning of worden gebruikt in beveiligde betalingssystemen.

Momenteel, het hoogwaardige mechanische LiDAR-systeem op het dak van autonome voertuigen is ongeveer zo groot als twee op elkaar gestapelde volwassen vuisten, en kost tienduizenden dollars. In aanvulling, er zijn nog veel uitdagingen te overwinnen, zoals een laadproces dat een enorme hoeveelheid stroom en warmtebeheer verbruikt.

Als oplossing hiervoor is het onderzoeksteam stelde een ultracompacte LiDAR-technologie voor op basis van nanofotonica. De onderzoekers leggen uit hoe deze nanofotonische technologie het LiDAR-sensorsysteem op verschillende manieren kan innoveren, van de basismeetprincipes van LiDAR tot de nieuwste ultrasnelle en ultraprecieze nanofotonische meetmethoden, en nanofotonische apparaten zoals meta-oppervlakken, soliton microkam, en optische golfgeleiders.

"Momenteel, het onderzoeksteam voert verschillende vervolgstudies uit om ultralichte metasurface-gebaseerde samengestelde LiDAR-systemen te ontwikkelen, " merkte professor Junsuk Rho op. "Als dit onderzoek succesvol is, we kunnen uitkijken naar de productie van betaalbare ultrasnelle en ultranauwkeurige LiDAR-systemen tegen een betaalbare prijs."