0:00:08.145,0:00:15.132
Уже поздно, кромешная тьма, и беспилотник[br]спускается по узкой просёлочной дороге.

0:00:15.132,0:00:18.724
Внезапно на дороге появляются[br]одновременно три помехи движению.

0:00:18.724,0:00:20.846
Что сейчас произойдёт?

0:00:20.846,0:00:24.043
Прежде чем начать лавировать[br]сквозь эту череду препятствий,

0:00:24.043,0:00:26.083
автомобиль сначала должен распознать их

0:00:26.083,0:00:29.846
путём сбора требуемой информации[br]о размерах, форме и положении преград,

0:00:29.846,0:00:34.208
чтобы алгоритмы управления проложили[br]наиболее безопасную траекторию движения.

0:00:34.208,0:00:35.762
В отсутствие водителя

0:00:35.762,0:00:38.867
автомобилю нужны «умные глаза» —[br]датчики, которые за доли секунды

0:00:38.867,0:00:40.878
смогут «разглядеть» мельчайшие детали

0:00:40.878,0:00:45.920
вне зависимости от окружающей обстановки,[br]погодных условий или освещения.

0:00:45.920,0:00:50.159
Задача непростая, но существует решение,[br]объединившее два главных компонента:

0:00:50.159,0:00:53.849
специальный вид лазерного дальномера[br]под названием лидар (LIDAR)

0:00:53.849,0:00:56.578
и миниатюрную версию устройства связи —

0:00:56.578,0:01:00.936
фактически «движка́» интернета —[br]под названием интегральная фотоника.

0:01:00.936,0:01:05.236
Понять, как работает лидар, [br]поможет смежная технология радаров.

0:01:05.236,0:01:07.165
В радиолокационных антеннах авиации

0:01:07.165,0:01:11.866
применяются радио-[br]и микроволновые импульсы,

0:01:11.866,0:01:14.160
а время возврата их отражённых лучей

0:01:14.160,0:01:16.620
помогает определить[br]местоположение самолётов.

0:01:16.620,0:01:18.593
Но у этого способа есть ограничения,

0:01:18.593,0:01:22.679
связанные с тем, что большой размер луча[br]не позволяет показать мелкие детали.

0:01:22.679,0:01:24.947
А в системах лидаров [br]беспилотного автомобиля —

0:01:24.947,0:01:29.104
LIDAR означает «обнаружение, идентификация[br]и определение дальности с помощью света» —

0:01:29.104,0:01:32.190
используется узконаправленный[br]невидимый инфракрасный лазер.

0:01:32.190,0:01:36.660
Он может различать такие мелкие детали,[br]как пуговица на рубашке пешехода

0:01:36.660,0:01:38.123
на другой стороне улицы.

0:01:38.123,0:01:42.483
Но как определить форму[br]или глубину этих деталей?

0:01:42.483,0:01:45.887
Чтобы добиться разрешения по глубине,

0:01:45.887,0:01:48.267
лидар испускает серию[br]сверхкоротких импульсов.

0:01:48.267,0:01:50.746
Представим, что на загородную [br]трассу вышел лось.

0:01:50.746,0:01:55.853
При приближении автомобиля один луч[br]лидара отражается от основания рогов,

0:01:55.853,0:02:00.721
а другой — от кончика[br]одного из рогов лося.

0:02:00.721,0:02:04.278
Измерив время отражения второго импульса,

0:02:04.278,0:02:06.882
мы получим представление о форме рога.

0:02:06.882,0:02:13.192
Используя множество коротких импульсов,[br]лидар даёт детальное изображение.

0:02:13.192,0:02:18.557
Световые импульсы проще всего генерировать[br]включением и выключением лазера.

0:02:18.557,0:02:23.428
Но это ведёт к нестабильной работе прибора[br]и влияет на синхронизацию его лучей,

0:02:23.428,0:02:25.669
что ограничивает разрешение по глубине.

0:02:25.669,0:02:27.684
Лучше оставить его постоянно включённым

0:02:27.684,0:02:33.031
и использовать нечто другое для цикличной,[br]быстрой и надёжной блокировки света.

0:02:33.031,0:02:35.987
Вот для этого и нужна[br]интегральная фотоника.

0:02:35.987,0:02:37.829
Цифровые данные интернета

0:02:37.829,0:02:41.051
переносятся точнейшими импульсами света

0:02:41.051,0:02:44.473
продолжительностью [br]всего в сотню пикосекунд.

0:02:44.473,0:02:49.104
Одним из способов создания этих импульсов[br]является модулятор Маха-Цендера.

0:02:49.104,0:02:52.865
Это устройство работает [br]благодаря особому свойству волн

0:02:52.865,0:02:54.658
под названием интерференция.

0:02:54.658,0:02:57.613
Представьте, что вы[br]бросаете камешки в пруд:

0:02:57.613,0:03:01.550
по мере расхождения и наложения кругов[br]на воде образуется узор.

0:03:01.550,0:03:05.464
В некоторых местах волновые пики[br]усиливаются и увеличиваются в размерах;

0:03:05.464,0:03:08.450
в других — полностью гасятся.

0:03:08.450,0:03:11.517
Модулятор Маха-Цендера делает то же самое.

0:03:11.517,0:03:17.292
В нём световые волны разветвляются надвое,[br]а затем сводятся воедино.

0:03:17.292,0:03:20.784
Если задержать свет в одной из веток[br]на половину длины волны,

0:03:20.784,0:03:25.703
то объединённая рассинхронизованная волна[br]погасится и свет пропадёт.

0:03:25.703,0:03:28.335
Переключая эту задержку в одной из веток,

0:03:28.335,0:03:33.606
модулятор действует как семафор, [br]излучающий световые импульсы.

0:03:33.606,0:03:36.380
Импульс света [br]продолжительностью в сто пикосекунд

0:03:36.380,0:03:39.790
позволяет достичь разрешения по глубине[br]в несколько сантиметров,

0:03:39.790,0:03:43.303
но автомобилям завтрашнего дня[br]нужно разрешение побольше.

0:03:43.303,0:03:47.595
Соединив модулятор со сверхчувствительным,[br]быстродействующим детектором света,

0:03:47.595,0:03:50.878
можно улучшить разрешение до миллиметра.

0:03:50.878,0:03:52.781
Это более чем в сто раз лучше того,

0:03:52.781,0:03:57.337
что человек с идеальным зрением способен[br]разглядеть на другой стороне дороги.

0:03:57.337,0:04:02.935
В лидарах беспилотников первого поколения [br]применялись сложные вращающиеся агрегаты,

0:04:02.935,0:04:05.777
сканировавшие дорогу [br]с крыш или багажников автомобилей.

0:04:05.777,0:04:07.494
Использование интегральной фотоники

0:04:07.494,0:04:12.508
позволило уменьшить модуляторы и датчики[br]до менее чем одной десятой миллиметра

0:04:12.508,0:04:17.837
и поместить их в микрочипы, которые [br]планируется встроить в фары автомобилей.

0:04:17.837,0:04:21.806
Эти чипы будут включать в себя ещё[br]и усовершенствованный вариант модулятора,

0:04:21.806,0:04:24.815
который позволит отказаться [br]от громоздких вращающихся датчиков

0:04:24.815,0:04:27.275
и производить сканирование[br]на высоких скоростях.

0:04:27.275,0:04:31.097
Если всего чуть-чуть задержать свет[br]в одной из веток модулятора,

0:04:31.097,0:04:36.208
то получится диммер,[br]а не двухпозиционный переключатель.

0:04:36.208,0:04:40.708
Подсоединив параллельно несколько веток [br]с небольшой контролируемой задержкой,

0:04:40.708,0:04:44.786
можно создать нечто новое —

0:04:44.786,0:04:47.492
управляемый лазерный луч.

0:04:47.492,0:04:49.088
Благодаря этой возможности

0:04:49.088,0:04:52.398
«умные глаза» автомобиля будут[br]сканировать и «видеть» столь тщательно,

0:04:52.398,0:04:55.621
что такого даже невозможно себе[br]представить в мире живой природы,

0:04:55.621,0:04:58.554
и помогут беспилотникам [br]проходить через любое число преград.

0:04:58.554,0:05:00.358
Никто даже испугаться не успеет,

0:05:00.358,0:05:03.988
разве что какой-нибудь заплутавший лось.