0:00:08.145,0:00:10.308
時間很晚了，天很黑，

0:00:10.308,0:00:14.792
有一台自動駕駛汽車[br]在鄉村道路上迂迴行駛。

0:00:15.132,0:00:18.454
突然，三樣危險物同時出現。

0:00:18.724,0:00:20.566
接下來會發生什麼事？

0:00:20.846,0:00:24.103
若這台車要突破這障礙物的阻擋，

0:00:24.103,0:00:26.273
它首先得要能偵測到它們——

0:00:26.273,0:00:30.056
收集足夠的資訊，了解[br]它們的大小、形狀、位置，

0:00:30.056,0:00:34.148
這麼一來，它的控制演算法[br]就能夠繪出最安全的路線。

0:00:34.148,0:00:35.872
沒有人在操作方向盤，

0:00:35.872,0:00:40.617
這台車需要有聰明的眼睛，[br]即能夠分析這些細節的感測器——

0:00:40.617,0:00:43.898
不論在什麼環境中、[br]什麼氣候下，不論天色有多黑——

0:00:43.898,0:00:45.920
都要瞬間判斷。

0:00:45.920,0:00:50.219
這簡直是苛求，但有個[br]結合兩種東西的解決方案：

0:00:50.219,0:00:53.849
一種叫做雷射雷達的[br]特殊雷射探測器，

0:00:53.849,0:00:56.858
以及讓網際網路能一直忙碌的

0:00:56.858,0:01:00.936
一種迷你版本通訊技術，[br]叫做積體光學。

0:01:00.936,0:01:06.026
若要了解雷射雷達，應該先了解[br]一項相關技術——雷達。

0:01:06.026,0:01:07.165
在航空上，

0:01:07.165,0:01:11.986
雷達天線會向飛機發射[br]無線電波或微波的脈衝，

0:01:11.986,0:01:16.780
計算波束反彈回來的時間，[br]推算出飛機的位置。

0:01:16.780,0:01:18.833
不過，這種看見的方式會受限，

0:01:18.833,0:01:22.749
因為大型波束無法[br]視覺化呈現精密的細節。

0:01:22.749,0:01:26.167
相對的，自動駕駛汽車的[br]雷射雷達系統，

0:01:26.167,0:01:28.754
也就是「光學定向和測距」系統，

0:01:28.754,0:01:32.190
使用狹窄的不可見紅外線雷射。

0:01:32.190,0:01:35.900
它的成像能夠精密到[br]連對街行人的鈕扣

0:01:35.900,0:01:38.123
這種小特徵都不放過。

0:01:38.123,0:01:42.533
但，我們要如何決定[br]這些特徵的形狀或深度？

0:01:42.533,0:01:48.467
雷射雷達會發射一連串[br]超短雷射脈衝來解析深度。

0:01:48.467,0:01:50.786
以鄉下道路上的麋鹿為例。

0:01:50.786,0:01:52.499
當汽車從旁邊開過時，

0:01:52.499,0:01:55.973
一個雷射雷達脈衝[br]會在它的鹿角基部散開，

0:01:55.973,0:02:00.791
而下一個脈衝則有可能會碰到[br]一支角的尖端，然後才反彈回來。

0:02:00.791,0:02:04.338
測量第二個脈衝花了[br]多少時間才彈回來，

0:02:04.338,0:02:06.942
這樣的資料就能用來[br]判斷角的形狀。

0:02:06.942,0:02:13.002
雷射雷達用大量的短脈衝[br]便能快速提供出細節的側寫資訊。

0:02:13.222,0:02:18.557
若要創造脈衝光，最明顯的方式[br]就是把雷射開啟再關閉。

0:02:18.557,0:02:23.498
但這會讓雷射不穩定，[br]且會影響到脈衝的時間精準度，

0:02:23.498,0:02:25.669
這就會限制了深度的解析度。

0:02:25.669,0:02:27.264
最好是讓它一直開著，

0:02:27.264,0:02:32.471
用其他的東西定期、[br]快速地阻擋光線。

0:02:33.031,0:02:35.987
這就是積體光學上場的時候了。

0:02:35.987,0:02:38.059
網際網路的數位資料

0:02:38.059,0:02:41.111
由精確定時的脈衝光來傳輸，

0:02:41.111,0:02:44.473
有些短到一百億分之一秒。[br]（0.000 000 000 1 秒）

0:02:44.473,0:02:49.104
製造這類脈衝的方法之一，[br]就是用馬赫陳爾德干涉儀。

0:02:49.224,0:02:52.865
這個裝置會利用一種特殊的波特性，

0:02:52.865,0:02:54.718
叫做干涉。

0:02:54.718,0:02:57.613
想像把小卵石丟到池塘中：

0:02:57.613,0:03:01.550
漣漪散開和交疊時會形成圖案。

0:03:01.550,0:03:05.464
在某些地方，波峰會加疊[br]在一起，變得非常大；

0:03:05.464,0:03:08.450
在其他地方，它們則是完全抵銷。

0:03:08.450,0:03:11.517
馬赫陳爾德干涉儀的做法很類似。

0:03:11.517,0:03:15.314
它會沿著兩支平行的[br]臂桿把光波分開，

0:03:15.314,0:03:17.472
最終再將它們重新結合起來。

0:03:17.472,0:03:20.834
如果一支臂桿的光[br]被減緩下來並延遲，

0:03:20.834,0:03:25.703
重新結合的不同步光波[br]會彼此抵銷，使光線沒了。

0:03:25.703,0:03:28.335
透過在一支臂桿製造延遲，

0:03:28.335,0:03:33.326
干涉儀的功能就變成[br]像是開關，放出脈衝光。

0:03:33.606,0:03:36.380
維持一百億分之一秒的脈衝光

0:03:36.380,0:03:39.830
能夠產生出幾公分的深度解析度，

0:03:39.830,0:03:43.303
但未來的汽車需要[br]看得比那更清楚。

0:03:43.303,0:03:47.595
把干涉儀和超級敏感、[br]反應快速的光偵測器搭配使用，

0:03:47.595,0:03:50.958
解析度可以精密到一公釐。

0:03:50.958,0:03:52.781
這比雙眼視力 1.0 的人

0:03:52.781,0:03:56.947
看對街時能夠達到的解析度[br]還要清楚一百倍。

0:03:57.337,0:04:02.925
第一代的汽車雷射雷達[br]要仰賴複雜的旋轉組件

0:04:03.005,0:04:05.777
從屋頂或是引擎蓋上做掃瞄。

0:04:05.777,0:04:07.494
有了積體光學，

0:04:07.614,0:04:12.508
干涉儀和偵測器被縮到[br]小於十分之一公釐，

0:04:12.578,0:04:17.797
裝載到小型晶片上，[br]將來可以放到車燈中。

0:04:17.937,0:04:21.906
這些晶片還將包括[br]巧妙變造的干涉儀，

0:04:21.906,0:04:27.025
得以擺脫可動的部件，以高速掃瞄。

0:04:27.275,0:04:31.097
這個額外的裝置[br]能將干涉儀的一支臂桿

0:04:31.097,0:04:36.208
只稍微減緩一點點，[br]它比較不像開關，更像調光器。

0:04:36.208,0:04:40.788
如果一長列這類[br]控制一點點延遲的臂桿

0:04:40.788,0:04:44.786
被平行堆疊起來，[br]就能設計出很新穎的東西：

0:04:44.786,0:04:47.292
可操控的雷射光束。

0:04:47.492,0:04:48.968
有了這種新優勢，

0:04:48.968,0:04:52.248
這些聰明的眼睛將能夠[br]探索和看得更完整，

0:04:52.248,0:04:54.741
勝過任何大自然想像得出的東西，

0:04:54.741,0:04:57.544
導航通過障礙物，不管多少。

0:04:57.634,0:05:00.098
無需流汗，毫不費力——

0:05:00.248,0:05:03.988
也許那隻迷惘的糜鹿除外。