1
00:00:08,115 --> 00:00:15,102
دیروقت است و اوجِ تاریکی و خودرویی خودران
از جاده باریکِ برونشهری به آرامی میگذرد

2
00:00:15,132 --> 00:00:18,724
ناگهان، سه خطر همزمان پدیدار میشوند.

3
00:00:18,724 --> 00:00:20,846
بعدش چه اتفاقی میافتد؟

4
00:00:20,846 --> 00:00:24,043
پیش از اینکه بتواند یورش
این موانع را هدایت کند،

5
00:00:24,043 --> 00:00:26,083
خودرو باید آنها را شناسایی کند ــ

6
00:00:26,083 --> 00:00:29,846
اطلاعات کافی درباره اندازه،
شکل و موقعیتشان جمع کند،

7
00:00:29,846 --> 00:00:34,208
بهطوری که الگوریتمهای کنترلی آن
بتوانند امنترین مسیر را طراحی کنند.

8
00:00:34,208 --> 00:00:35,762
درحالی که هیچکس پشت فرمان نیست،

9
00:00:35,762 --> 00:00:40,547
خودرو به چشمان هوشمند نیاز دارد،
حسگرهای که این جزئیات را حل خواهند کرد ــ

10
00:00:40,547 --> 00:00:43,898
مهم نیست محیط یا آب و هوا چطور
باشد یا اینکه چقدر تاریک است ــ

11
00:00:43,898 --> 00:00:45,920
همه در کسری از ثانیه.

12
00:00:45,920 --> 00:00:50,159
دستور بلندیست اما راه حلی است که
دو چیز را شریک موضوع میکند:

13
00:00:50,159 --> 00:00:53,849
نوع خاصی از کاوشگرِ
مبتنی بر لیزر به نام LIDAR،

14
00:00:53,849 --> 00:00:56,578
و یک نسخه بسیار ریز از فناوری ارتباطات

15
00:00:56,578 --> 00:01:00,936
که اینترنت را پاسخگو نگه داشته
که فوتونیکِ یکپارچه نامیده میشود.

16
00:01:00,936 --> 00:01:06,006
برای درک LIDAR، کمک کننده است که
با فناوریِ مرتبط شروع کنیم ــ رادار.

17
00:01:06,006 --> 00:01:07,165
در صنعت هواپیمایی،

18
00:01:07,165 --> 00:01:11,866
آنتنهای رادار، پالسهای رادیویی یا
مایکروویوی را در هواپیما میفرستند

19
00:01:11,866 --> 00:01:16,620
تا محلشان را با زمانگیری مدتی
که طول میکشد تا پرتوها بازگردند.

20
00:01:16,620 --> 00:01:18,593
با این حال، این روشِ
محدودی برای دیدن است،

21
00:01:18,593 --> 00:01:22,679
چون پرتوهایِ بزرگ قادر به
تصویرسازی جزئیات کوچک نیستند.

22
00:01:22,679 --> 00:01:26,127
در مقابل، سیستم LIDAR خودروهای خودران

23
00:01:26,127 --> 00:01:28,844
که مخفف «تشخیص و اندازهگیری
فاصله با استفاده از نور» است.

24
00:01:28,844 --> 00:01:32,190
از لیزر مادونقرمزِ
محدودِ نامرئی استفاده میکند.

25
00:01:32,190 --> 00:01:36,660
(این سیستم) میتواند ویژگیهای یک تصویر
به کوچکی دگمه پیراهن عابر پیادهای را

26
00:01:36,660 --> 00:01:38,123
در خیابان نشان دهد.

27
00:01:38,123 --> 00:01:42,483
اما چطور شکل، یا عمقِ
این ترکیبات را تعیین کنیم؟

28
00:01:42,483 --> 00:01:48,267
LIDAR رشتهای از پالسهای لیزری فوقِ
کوتاه برای ایجاد وضوح عمق پرتاب میکند.

29
00:01:48,267 --> 00:01:50,746
یک گوزن در جاده برونشهری
را در نظر بگیرید.

30
00:01:50,746 --> 00:01:55,853
همانطور که ماشین در حال حرکت است، یک
پالسِ LIDAR از وسط شاخهای گوزن رد میشود،

31
00:01:55,853 --> 00:02:00,721
در حالی که ممکن است بعدی پیش از بازگشت
به نوک شاخ گوزن برخورد کند.

32
00:02:00,721 --> 00:02:04,278
اندازهگیری اینکه چقدر پالسِ
دوم طول میکشد تا برگردد

33
00:02:04,278 --> 00:02:06,882
اطلاعات مربوط به شکل شاخ را تامین میکند.

34
00:02:06,882 --> 00:02:13,192
با کمک شمار زیادی پالسهای کوتاه، سیستمِ
LIDAR به سرعت نمایه دقیقی ارائه میدهد.

35
00:02:13,192 --> 00:02:18,557
مشخصترین راه برای ایجاد یک پالس نوری،
روشن و خاموش کردنِ لیزر است.

36
00:02:18,557 --> 00:02:23,428
اما این کار، لیزر را ناپایدار کرده و بر
زمانْگیریِ دقیق پالسهایش اثر میگذارد،

37
00:02:23,428 --> 00:02:25,669
که وضوح عمق را محدود میسازد.

38
00:02:25,669 --> 00:02:27,044
بهتر است آن را روشن بگذارید

39
00:02:27,044 --> 00:02:33,031
و از چیز دیگری استفاده کنید تا به شکل
دورهای نور را مطمئن و سریع مسدود کند.

40
00:02:33,031 --> 00:02:35,987
اینجاست که پای فوتونیک یکپارچه
به ماجرا باز میشود.

41
00:02:35,987 --> 00:02:37,829
دادههای دیجیتالیِ اینترنت

42
00:02:37,829 --> 00:02:41,051
با پالسهای نوریِ دقیق-زمانبندی شده

43
00:02:41,051 --> 00:02:44,473
و برخی کمتر از صد پیکوثانیه منتقل میشوند.

44
00:02:44,473 --> 00:02:49,104
یکی از راههای ایجاد این پالسها استفاده از
مدولاتور یا تعدیلگر نوری ماخ-زندر است.

45
00:02:49,104 --> 00:02:52,865
این دستگاه از یک ویژگیِ یک موج خاص

46
00:02:52,865 --> 00:02:54,658
به نام برهمنهی یا تداخل بهره می برد.

47
00:02:54,658 --> 00:02:57,613
تصور کنید سنگریزههایی
داخل حوضچهای بریزید:

48
00:02:57,613 --> 00:03:01,550
با گسترش و برهمنهی/همپوشانی امواج،
الگویی شکل می گیرد.

49
00:03:01,550 --> 00:03:05,464
در بعضی جاها، اوجِ امواج
به هم افزوده شده و بسیار بزرگ میشوند؛

50
00:03:05,464 --> 00:03:08,450
و در جاهای دیگر، آنها
کاملاً همدیگر را خنثی میکنند.

51
00:03:08,450 --> 00:03:11,517
تعدیلگرنوری ماخ-زندر نیز
کار مشابهی میکند.

52
00:03:11,517 --> 00:03:17,292
امواج نور را درامتداد دو بازوی موازی تقسیم
کرده و در نهایت آنها را به هم میپیوندد.

53
00:03:17,292 --> 00:03:20,784
اگر نور در یک سو،
آهسته شده و به تاخیر افتد،

54
00:03:20,784 --> 00:03:25,703
امواج به واسطه همگامسازیِ، ترکیب و
لغو می شوند و نور را مسدود میکنند.

55
00:03:25,703 --> 00:03:28,335
با استفاده از این تاخیر در یک بازو،

56
00:03:28,335 --> 00:03:33,346
تعدیلگر مثل یک کلید روشن / خاموش
عمل کرده و پالسهای نوری را منتشر میکند.

57
00:03:33,346 --> 00:03:36,380
یک پالس نوری صد پیکوثانیه طول میکشد

58
00:03:36,380 --> 00:03:39,790
و منجر به وضوح عمق چند سانتی متر میشود،

59
00:03:39,790 --> 00:03:43,303
اما خودروهای آینده به دیدِ بهتری
از آن نیاز خواهند داشت.

60
00:03:43,303 --> 00:03:47,595
با اتصال تعدیلگر به یک حسگرِ
نوریابِ فوقالعاده حساس و سریع،

61
00:03:47,595 --> 00:03:50,878
دقت را می توان تا یک میلی متر اصلاح کرد.

62
00:03:50,878 --> 00:03:52,781
صدها برابر بهتر از دیدی است

63
00:03:52,781 --> 00:03:57,337
که میتوانیم با وضوح دید کامل
از آن سوی خیابان داشته باشیم.

64
00:03:57,337 --> 00:04:02,925
نخستین نسل از خودروی LIDAR
بر دستگاه گردان نصبی متکی بوده

65
00:04:02,925 --> 00:04:05,777
که از روی سقف یا کاپوت
خودرو اسکن میکنند.

66
00:04:05,777 --> 00:04:07,494
با فناوری فوتونیک یکپارچه

67
00:04:07,494 --> 00:04:12,508
تعدیلگر و حسگر به کمتر از
یکدهم میلیمتر جمع شده،

68
00:04:12,508 --> 00:04:17,837
و به قدرِ تراشههای ریزی بستهبندی شده که
روزی در داخل چراغ اتومبیل جای خواهند گرفت.

69
00:04:17,837 --> 00:04:21,806
این تراشهها همچنین شاملِ
تغییر هوشمندانهای درتعدیلگر

70
00:04:21,806 --> 00:04:27,275
برای کمک به دور کردن قطعات متحرک
و اسکن در سرعتهای بالا هستند.

71
00:04:27,275 --> 00:04:31,097
تنها با کاهش بسیار کم
نور در بازوی دیگر تعدیلگر،

72
00:04:31,097 --> 00:04:36,208
این دستگاه الحاقی بیشتر شبیهِ نورکمکن
کار میکند تا کلید روشن / خاموش.

73
00:04:36,208 --> 00:04:40,708
اگر ردیفی از شماری از این بازوها، هر
یک با کمی تاخیر کنترلشده کوچک،

74
00:04:40,708 --> 00:04:44,786
به طور موازی جمع شوند، چیزی نو
می توان طراحی کرد:

75
00:04:44,786 --> 00:04:47,492
پرتو لیزر قابل هدایت.

76
00:04:47,492 --> 00:04:48,848
بخاطرمزایای جدیدشان،

77
00:04:48,848 --> 00:04:52,248
این چشمان هوشمند به کاوش و
دید دقیقتری میپردازند

78
00:04:52,248 --> 00:04:54,681
از هر چیزی که طبیعت
میتواند تصورش را بکند ــ

79
00:04:54,681 --> 00:04:57,544
وبه هدایت از میان
هر تعداد از موانع کمک میکنند.

80
00:04:57,544 --> 00:05:00,098
و همه اینها بدون اینکه
کسی قطرهای عرق بریزد ــ

81
00:05:00,098 --> 00:05:03,988
غیر از گوزن گمگشته.