Una nueva era en vehículos sin conductor: un láser del tamaño de una moneda

Investigadores de la Universidad de Rochester y la Universidad de California en Santa Bárbara han desarrollado un láser del tamaño de una moneda que podría permitir que los vehículos autónomos perciban su entorno con mucha mayor precisión. Según se informa, el láser está diseñado para impulsar la técnica científica de la «metrología óptica», que utiliza la luz para medir e identificar objetos.

Este láser en miniatura podría contribuir al desarrollo de la tecnología lidar (detección y alcance de luz). Los sistemas lidar analizan las señales de luz invisibles reflejadas por láseres de los objetos circundantes para recopilar información sobre su tamaño, distancia y velocidad. Esto facilita la navegación segura de los vehículos sin conductor.

Los investigadores argumentan que los sistemas lidar actuales son inadecuados debido a su compleja estructura y su propensión a errores. El láser recientemente desarrollado, según se informa, es capaz de recopilar datos ambientales con mucha mayor rapidez y precisión.

Rastrea mejor los objetos en movimiento

Shixin Xue, estudiante de doctorado del equipo, explicó que el láser desarrollado puede proporcionar la sintonización de frecuencia amplia y rápida necesaria para el lidar de onda continua de frecuencia modulada (FMCW LiDAR), un tipo avanzado de lidar. Esta capacidad permite a los vehículos autónomos rastrear objetos en movimiento con mayor precisión.

Para demostrar la sensibilidad del láser, los investigadores observaron que podía detectar las letras "U" y "R" hechas de piezas de Lego en un disco giratorio. Esto demuestra la capacidad del láser para detectar detalles incluso en objetos que se mueven rápidamente.

Xue también enfatizó que han logrado integrar todos los componentes del proceso de bloqueo de frecuencia Pound-Drever-Hall (PDH) en el láser. Este proceso, que normalmente requiere un equipo del tamaño de una computadora de escritorio, ahora puede realizarse en un chip pequeño. Esto hace que el láser sea más pequeño y versátil.

TAMBIÉN SE PUEDE UTILIZAR EN AVIONES

El nuevo láser también podría utilizarse en sistemas que requieren baja resistencia del aire, como las aeronaves autónomas. También podría aplicarse en áreas que requieren sistemas láser de alta sensibilidad, como el procesamiento de información cuántica o la detección de ondas gravitacionales.

Según la investigación, el láser puede emitir 20 trillones (mil millones) de pulsos de luz por segundo y detectar objetos que se mueven a 40 metros por segundo desde una distancia de 40 centímetros. Además, puede funcionar con fiabilidad durante 60 minutos.

El proceso de desarrollo también contó con el apoyo de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA). El trabajo se llevó a cabo en el marco del programa LUMOS (Láseres para Sistemas Ópticos Universales a Microescala) de DARPA.