0:00:08.145,0:00:15.042
Késő van, koromsötét, egy önvezető autó[br]hajt lassan egy keskeny országúton.

0:00:15.132,0:00:18.644
Hirtelen három veszély[br]bukkan fel egyszerre.

0:00:18.724,0:00:20.406
Mi fog történni?

0:00:20.846,0:00:24.043
Mielőtt navigálhatna[br]a felmerülő akadályok között,

0:00:24.043,0:00:26.083
az autónak fel kell ismernie azokat.

0:00:26.083,0:00:29.846
Elég információra van szüksége azok[br]méretéről, alakjáról és elhelyezkedéséről

0:00:29.846,0:00:33.938
ahhoz, hogy a vezérlő algoritmusa[br]megtervezhesse a legbiztonságosabb utat.

0:00:34.208,0:00:37.592
Mivel nincs sofőr a volánnál,[br]az autónak okosszemekre,

0:00:37.592,0:00:40.547
szenzorokra van szüksége,[br]hogy megfejtse ezeket a részleteket,

0:00:40.547,0:00:43.968
környezettől, időjárástól függetlenül,[br]és bármilyen sötét is legyen –

0:00:43.998,0:00:45.840
mindezt a másodperc töredéke alatt.

0:00:45.920,0:00:50.159
Ez kemény dió, de van egy megoldás,[br]amely két részből áll:

0:00:50.159,0:00:53.849
egy különleges lézer-alapú[br]távérzékelés, a LIDAR,

0:00:53.849,0:00:56.678
és a kommunikációs technológia[br]egy miniatűr verziója,

0:00:56.718,0:01:00.726
ami az internetet működteti,[br]az integrált fotonika.

0:01:00.826,0:01:05.956
A LIDAR megértését kezdjük a radarral,[br]ami egy kapcsolódó technológia.

0:01:06.006,0:01:07.225
A légi közlekedésben

0:01:07.245,0:01:11.966
a radar antennák rádió- vagy[br]mikrohullámokat bocsátanak ki a repülőkre,

0:01:12.006,0:01:16.620
hogy a visszaverődés idejét mérve[br]megismerjék a helyzetüket.

0:01:16.620,0:01:18.593
Ez azonban korlátozott képet ad,

0:01:18.593,0:01:22.679
mert a nagy méretű sugarak[br]nem adnak képet a finom részletekről.

0:01:22.679,0:01:26.127
Ezzel ellentétben egy önvezető autó[br]LIDAR rendszere,

0:01:26.127,0:01:28.634
vagyis lézer-alapú távérzékelési rendszere

0:01:28.634,0:01:32.190
egy vékony, láthatatlan[br]infravörös lézert használ.

0:01:32.190,0:01:34.450
Ez képes olyan apró[br]részleteket felismerni,

0:01:34.470,0:01:38.123
mint egy gomb az út túloldalán álló[br]gyalogos ingén.

0:01:38.123,0:01:42.173
De hogyan határozzuk meg[br]a jellemzők alakját vagy mélységét?

0:01:42.483,0:01:48.267
A LIDAR nagyon rövid lézerimpulzusok[br]sorát kibocsátva ad képet a mélységről.

0:01:48.267,0:01:50.656
Vegyük például[br]a jávorszarvast az országúton.

0:01:50.746,0:01:55.853
Ahogy az autó elhalad, egy LIDAR impulzus[br]szétszóródik az agancsai tövéről,

0:01:55.853,0:02:00.581
míg egy másik talán az egyik agancsa[br]tetejéhez jut el, mielőtt visszaverődne.

0:02:00.721,0:02:04.278
Ha megmérjük, mennyivel több idő,[br]mire a második impulzus visszaérkezik,

0:02:04.278,0:02:06.882
információt kapunk az agancs alakjáról.

0:02:06.882,0:02:12.932
A LIDAR rendszer sok rövid impulzust[br]használva gyorsan ad részletes képet.

0:02:13.192,0:02:18.557
Fényimpulzust legegyszerűbben egy lézer[br]ki- és bekapcsolásával hozhatunk létre.

0:02:18.557,0:02:23.418
Így viszont a lézer instabil lesz, és ez[br]hat az impulzusok pontos időzítésére is,

0:02:23.438,0:02:25.579
ami korlátozza a mélységről kapott képet.

0:02:25.669,0:02:27.094
Jobb, ha bekapcsolva hagyjuk,

0:02:27.094,0:02:32.591
és mással zárjuk le periodikusan,[br]megbízhatóan és gyorsan a fény útját.

0:02:33.031,0:02:35.987
Itt jön a képbe az integrált fotonika.

0:02:35.987,0:02:37.919
Az internet digitális adatait

0:02:37.919,0:02:41.069
olyan precízen időzített[br]fényimpulzusok szállítják,

0:02:41.069,0:02:44.473
melyek olykor csak száz[br]pikomásodperc hosszúak.

0:02:44.473,0:02:49.104
Egy Mach-Zehnder modulátorral lehet[br]például ilyen impulzusokat létrehozni.

0:02:49.104,0:02:52.865
Ez az eszköz a hullámok egyik[br]tulajdonságát használja fel,

0:02:52.865,0:02:54.658
melyet interferenciának nevezünk.

0:02:54.658,0:02:57.613
Képzeld el, hogy kavicsokat[br]dobálsz egy tóba.

0:02:57.613,0:03:01.550
Ahogy a fodrok terjednek és egymásba[br]érnek, létrejön egy minta.

0:03:01.550,0:03:05.464
Néhány helyen a hullámok összeadódnak,[br]és nagyon nagyok lesznek,

0:03:05.464,0:03:08.450
máshol kioltják egymást.

0:03:08.450,0:03:11.517
A Mach-Zehnder modulátor[br]hasonlóképpen működik.

0:03:11.517,0:03:17.292
A fényhullámokat két párhuzamos elágazás[br]mentén elválasztja, majd újra egyesíti.

0:03:17.292,0:03:20.784
Ha a fényt lelassítjuk[br]és késleltetjük az egyik ágon,

0:03:20.784,0:03:25.533
a hullámok az újraegyesüléskor[br]kioltják egymást, elzárva a fényt.

0:03:25.703,0:03:28.335
Ha váltogatjuk ezt a késést az egyik ágon,

0:03:28.335,0:03:33.326
a modulátor kapcsolóként működik,[br]fényimpulzusokat bocsát ki.

0:03:33.606,0:03:36.380
Egy száz pikomásodpercig[br]tartó fényimpulzus

0:03:36.380,0:03:39.790
néhány centiméter pontosságú[br]mélységfelbontásról ad képet,

0:03:39.790,0:03:43.303
de a jövő autóinak[br]jobban kell látniuk ennél.

0:03:43.303,0:03:47.595
Ha összepárosítjuk a modulátort[br]egy igen pontos, gyors fényérzékelővel,

0:03:47.595,0:03:50.878
a felbontás milliméter[br]pontosságúra finomítható.

0:03:50.878,0:03:52.781
Ez több, mint százszor jobb annál,

0:03:52.781,0:03:56.897
amit éles látással láthatunk[br]az utca túloldaláról.

0:03:57.337,0:04:02.925
Az első generációs autós LIDAR[br]összetett forgó rendszereken alapult,

0:04:02.925,0:04:05.777
mely az autó tetejéről[br]vagy a motorháztetőről szkennel.

0:04:05.777,0:04:07.494
Az integrált fotonika segítségével

0:04:07.494,0:04:12.508
a modulátorok és detektorok a milliméter[br]tizedénél kisebb nagyságúra zsugorodnak,

0:04:12.508,0:04:17.837
parányi chipekbe kerülnek, amelyek egy nap[br]elférnek majd egy autó lámpájában.

0:04:17.837,0:04:21.806
Ezek a chipek a modulátor egy okos[br]variációját is tartalmazni fogják

0:04:21.806,0:04:26.885
a mozgó részek kiiktatására és[br]a nagy sebességű szkennelés elősegítésére.

0:04:27.275,0:04:31.097
Ha csupán egész kicsit lassítjuk a fényt[br]a modulátor egyik ágán,

0:04:31.097,0:04:36.208
ez a másik eszköz inkább fénytompítóhoz[br]hasonlít majd, nem pedig kapcsolóhoz.

0:04:36.208,0:04:40.708
Ha sok ilyen ágat párhuzamosan[br]egymásra halmozunk,

0:04:40.708,0:04:44.786
mindet egy kis kontrollált késleltetéssel,[br]valami újat hozhatunk létre:

0:04:44.786,0:04:47.292
egy irányítható lézersugarat.

0:04:47.492,0:04:48.855
Új előnyükből adódóan

0:04:48.855,0:04:52.258
ezek az okosszemek[br]sokkal alaposabban észlelnek majd,

0:04:52.258,0:04:54.681
mint bármi, amit a természet alkotott –

0:04:54.681,0:04:57.544
és bármennyi akadály között[br]segítenek majd navigálni.

0:04:57.544,0:05:00.098
Mindezt anélkül, hogy bárki[br]megizzadna közben –

0:05:00.098,0:05:03.988
kivéve talán egy zavarodott jávorszarvast.