Geç vakitte, zifiri karanlıkta, sürücüsüz bir araç dar taşra yolunda yavaşlıyor. Aniden, üç tehlike aynı anda ortaya çıkıyor. Şimdi ne olacak? Engellerin saldırısını yönlendirmeden önce araba onları tespit etmeli. Boyutları, şekilleri ve konumlarıyla ilgili yeterli bilgi toplamalı böylece kontrol algoritmaları en güvenli rotayı belirleyebilir. Direksiyonda sürücü yokken bu detayları çözmek için araba sensör ve akıllı gözlere ihtiyaç duyar. Çevre, hava ya da ne kadar karanlık olduğu fark etmeksizin hepsi anında. Bu uzun bir sıralama ama iki şeyi birleştiren bir çözümü var: LIDAR adında lazer temelli özel bir tür algılayıcı, bir de bilişim ve iletişim teknolojisinin minyatür bir versiyonu, internette de çok konuşulan entegre fotonik. LIDAR'ı anlamak için benzer bir teknoloji olan radarla başlamak yardımcı olabilir. Havacılıkta, radar antenleri uçaklara radyo ya da mikrodalga atımları göndererek ışınların geri dönme sürelerinden yerlerini öğrenmeye çalışır. Fakat bu kısıtlı bir görüştür çünkü geniş ışın boyutları detayları görselleştiremez. Açılımı, Işık Tespiti ve Uzaklık Tayini olan sürücüsüz bir arabanın LIDAR sistemi, aksine görünmeyen dar bir kızılötesi lazer kullanıyor. Caddenin karşısındaki bir yayanın gömleğinin düğmesi gibi küçük özellikleri görüntüleyebilir. Peki bu özelliklerin derinlik ve şekillerini nasıl belirleriz? LIDAR, derinlik çözümleri vermek için çok kısa lazer atımları gönderiyor. Taşra yolundaki geyiği ele alalım. Araba yanından geçerken bir LIDAR atımı, diğeri geri dönmeden önce öteki boynuz ucuna ulaşırken boynuzların kökünden yayılıyor. İkinci atımın geri dönmesinin ne kadar sürdüğünü ölçüp boynuzun şekli hakkında bilgi veriyor. Bir sürü kısa atımla LIDAR sistemi hızlıca detaylı bir profil çıkarıyor. Bir ışık atımı oluşturmanın en bariz yolu lazeri açıp kapatmaktır. Fakat bu lazeri dengesizleştiriyor ve derinlik çözümlemesini kısıtlayan, atımın belirli zamanlamasını etkiliyor. Açık bırakıp periyodik olarak ışığı hızlıca ve güvenlice engelleyecek bir şey kullanmak daha iyi bir seçenek. İşte burada entegre fotonik devreye giriyor. İnternetin dijital verisi bazıları yüz pikosaniye kadar kısa olan hassas zamanlı ışık atımlarıyla taşınıyor. Bu atımları oluşturmanın bir yolu Mach- Zehnder düzenleyicisi kullanmak. Bu cihaz, parazit olarak adlandırılan belirli bir dalga özelliğinden faydalanıyor. Çakıl taşlarını bir gölete attığınızı düşünün: Dalgalanma yayılıp üst üste bindikçe bir örüntü oluşur. Bazı yerlerde, dalga tepe noktaları çok fazla büyür; diğer yerlerde ise tamamen sıfırlanırlar. Mazh-Zehnder düzenleyicisi benzer bir şey yapıyor. Işık dalgalarını iki paralel kola bölüyor ve sonunda tekrar birleştiriyor. Eğer ışık bir kolda yavaşlar ve gecikirse, dalga senkronizasyonu bozuluyor ve ışığı engelleyerek sıfırlanıyor. Bu gecikmeyi bir kolda değiştirerek düzenleyici bir açma / kapama düğmesi gibi hareket eder ve ışık atımı yayar. Yüz pikosaniye süren bir ışık atımı birkaç santimetrelik bir derinlik çözümlemesi sağlıyor ama yarının arabalarının bundan daha iyi görmesi gerekiyor. Düzenleyiciye süper-hassas, hızlı-hareketli bir ışık algılayıcı eklenirse çözümleme bir milimetreye çıkarılabilir. Bu, caddenin karşısındaki 20/20 görüşüyle yapabileceklerimizden yüz kat daha iyi. İlk nesil otomobil LIDAR'ı, tavandan ya da kaportadan itibaren tarayabilen karmaşık dönüş düzeneklerine dayanıyordu. Entegre fotonik ile birlikte, düzenleyiciler ve algılayıcılar onda bir milimetreden daha az bir değere küçülüyor ve bir gün arabanın ışıklarına sığacak küçük çiplere sıkıştırılıyor. Bu çipler ayrıca düzenleyiciye, hareket eden parçalarda ve ani hızlarda taramaya yardım etmek için akıllıca bir değişiklik de içerecek Düzenleyici kolundaki ışığı çok az yavaşlatarak, bu ek cihaz açma/kapama düğmesinden ziyade azaltıcı olarak çalışacak. Her biri kontrollü küçük gecikmeli birçok kol paralel olarak sıralanırsa yeni bir şey tasarlanabilir; yönlendirilebilir bir lazer ışını. Bu akıllı gözler, yeni görüş açılarından doğanın hayal edebileceğinden daha çok inceleyecek, ayrıntılı görecek ve sayısız engeli yönlendirmeye yardımcı olacaklar. Yolunu şaşırmış bir geyik dışında, hiç kimse bir damla ter dökmeden.