硅光子平台上的通用3D成像传感器

　　准确的三维（3D）成像对于机器映射并与物理世界相互作用至关重要。尽管存在许多3D成像技术，但每种都以不同程度的成功来解决利基应用程序，但没有人实现了数字图像传感器在二维成像World 3，4,5,6,7,7,8,9,9,10中的适用性和影响的广度。一个相干检测器像素作为光检测和范围系统运行的大规模二维阵列可以用作通用的3D成像平台。这样的系统将提供高度的精度和免疫力，可对阳光的干扰以及直接测量移动物体速度的能力11 。由于在为每个像素提供电气和光子连接方面遇到困难，因此以前的系统仅限于20个Pixels12,13,14,15。在这里，我们证明了在3D成像系统中由512个像素组成的大规模相干检测器阵列的操作。利用光子和电子电路整体整合的最新进展，将密集的光学异差检测器阵列与集成的电子读取体系结构相结合，从而使直接缩放缩放到任意较大的阵列。两轴固态光束转向消除了视野和范围之间的任何权衡。我们的系统以量子噪声限制16,17，当仅使用4毫瓦光的光线时，其准确性为3.1毫米，距离为75米，这比在此类范围内现有的固态系统更准确。使用最先进的组件将像素尺寸的未来减小可能会产生超过20兆像素的分辨率，以使消费者相机传感器的大小相比。该结果为低成本，紧凑和高性能3D成像摄像机的开发和扩散铺平了道路，这些摄像头可用于从机器人技术和自动导航到增强现实和医疗保健的应用中。

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