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目前3D打印技術(shù)已經(jīng)非常普及，而4D打印就是在三個(gè)維度的立體空間中進(jìn)行的3D打印再增加一個(gè)時(shí)間維度，使打印的物體能夠隨時(shí)間的延續(xù)按照預(yù)先設(shè)計(jì)的要求發(fā)生外型和結(jié)構(gòu)的變化，最終形成所需要的物體。4D打印技術(shù)屬于世界最前沿，目前世界上只有為數(shù)不多的科研團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行前瞻性研究，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)工程設(shè)計(jì)與計(jì)算實(shí)驗(yàn)室發(fā)布消息稱，依據(jù)他們提出的4D打印設(shè)計(jì)原理，可以精確的控制預(yù)先用3D打印技術(shù)在平面打印完成的物體的變形過程，最終獲得預(yù)先設(shè)計(jì)的具有一定強(qiáng)度和剛度的三維結(jié)構(gòu)，這在世界上還屬首次。

該科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種計(jì)算機(jī)模擬軟件，其核心是設(shè)計(jì)出一種特殊的樞紐單元，它由一個(gè)固定（剛性）的部件和一個(gè)可移動（彈性）的部件構(gòu)成，具有多種穩(wěn)定狀態(tài)。由這種樞紐單元可組合成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，并因?yàn)楦鱾€(gè)單元具有有限幾種穩(wěn)定狀態(tài)，可根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的目標(biāo)結(jié)構(gòu)對其變形的過程進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)。

科研人員已應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的3D打印設(shè)備在平面上一次打印出一個(gè)作為驗(yàn)證原理用的樣品，其樞紐單元具有兩種穩(wěn)定的狀態(tài)，其主體結(jié)構(gòu)（固定部件）用塑性高聚物為材料，可移動部分用彈性高聚物為材料，對所獲得的這種具有平面結(jié)構(gòu)的樣品用手工調(diào)整其樞紐單元的狀態(tài)后可形成各種不同的立體結(jié)構(gòu)?？蒲腥藛T稱，正在對結(jié)構(gòu)變形的過程設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭恿ρb置，如氣壓裝置或者應(yīng)用在不同濕度環(huán)境中具有膨脹性能的材料，完成結(jié)構(gòu)的自動變形過程。
 

4D打印具有非常廣闊的應(yīng)用前景，比如用3D技術(shù)在平面上制作部件，到特定使用現(xiàn)場再使其展開成最終所需的結(jié)構(gòu)和形狀，技術(shù)簡單、效率高，體積小便于運(yùn)輸。航空航天領(lǐng)域可能是4D打印最先得到應(yīng)用的領(lǐng)域（這種原理在航天技術(shù)上已經(jīng)有所應(yīng)用，如航天領(lǐng)域的許多工具，在向空間發(fā)射運(yùn)送階段是處于緊湊狀態(tài)，到達(dá)航天器后再展開投入使用），再如醫(yī)療領(lǐng)域的植入人體器官的各種支架等。

最近，科學(xué)家成功將激光聚焦到十億倍太陽表面光強(qiáng)的強(qiáng)度，并實(shí)現(xiàn)其與高能電子的精密對撞，驗(yàn)證了電動力學(xué)近百年從未被驗(yàn)證的關(guān)鍵理論：高階多光子湯姆遜散射理論。該結(jié)果將為停留在理論階段的量子電動力學(xué)理論體系打開實(shí)驗(yàn)的大門。實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生了極高能的定向伽馬射線，可用于產(chǎn)生高能高亮光源；該過程還有望在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生阿秒量級的伽馬暴，開啟阿秒尺度核物理、實(shí)驗(yàn)室高能天體物理等全新的研究領(lǐng)域。

在美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校極端強(qiáng)光實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)家正在進(jìn)行世界上最強(qiáng)的激光與高能電子的散射實(shí)驗(yàn)。

（圖片來源: University Communication,University of Nebraska-Lincoln）

6月26日，美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校與上海交通大學(xué)合作在《自然·光子學(xué)》上發(fā)表的一篇研究型論文稱，通過將超強(qiáng)超快激光聚焦，科研人員得到了峰值強(qiáng)度比太陽表面強(qiáng)度高出十億倍的極強(qiáng)光場環(huán)境。他們發(fā)現(xiàn)，在如此之強(qiáng)的激光下，近光速運(yùn)動的電子有可能一次性將上千個(gè)光子“同時(shí)”吸收，然后“合并”成一個(gè)高能光子發(fā)射，科學(xué)上稱之為“高階多光子湯姆遜散射”。該理論是經(jīng)典電動力學(xué)的著名理論之一，早在十九世紀(jì)初就被提出，但是由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，直到最近超快超強(qiáng)激光技術(shù)的發(fā)展才讓該理論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成為可能。雖然《自然·光子學(xué)》報(bào)道的最新實(shí)驗(yàn)的激光強(qiáng)度已經(jīng)很高，但如果激光強(qiáng)度繼續(xù)增加，經(jīng)典的電動力學(xué)理論將不再適用，取而代之的是量子電動力學(xué)。該理論顯示在激光強(qiáng)到千萬億倍太陽光強(qiáng)的時(shí)候，激光會在絕對真空當(dāng)中產(chǎn)生正負(fù)電子對，也就是實(shí)現(xiàn)愛因斯坦的終極理論質(zhì)能轉(zhuǎn)化E=mc2。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果就是經(jīng)典電動力學(xué)理論向量子電動力學(xué)理論發(fā)展中的重要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
 

該實(shí)驗(yàn)在美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的極端強(qiáng)光實(shí)驗(yàn)室迪奧克萊斯（Extreme Light Labortaory, Diocles laser）激光裝置上實(shí)現(xiàn)。該激光裝置是目前世界上最先進(jìn)的超強(qiáng)超快激光裝置之一，設(shè)計(jì)脈沖寬度為27飛秒（相當(dāng)于光速穿過頭發(fā)絲直徑的十分之一時(shí)間），峰值功率達(dá)到一拍瓦（一拍瓦合1萬億千瓦。作為對比，我國2016年平均每月全國總用電量約為4千億千瓦時(shí)）。
 

該實(shí)驗(yàn)具有極高的挑戰(zhàn)性，對時(shí)空精度要求極度苛刻。為了實(shí)現(xiàn)電子與光子的對撞散射，首先要將迪奧克萊斯激光分成兩束，其中一束激光脈沖用來產(chǎn)生相對論速度運(yùn)動的高能電子，也就是激光尾波電子加速。該過程中，如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的激光加速本身就是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的課題，近幾年國際上各大強(qiáng)光實(shí)驗(yàn)室均開展了相關(guān)的研究。產(chǎn)生微米（頭發(fā)絲直徑的八十分之一）大小高能電子束的同時(shí)，要將另一束激光精密聚焦到與電子束同樣大小，并在微米空間、飛秒時(shí)間尺度內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電子束與激光束的精確對頭碰撞。由于電子和光子都以光速運(yùn)動，因此如何在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)如此精密對撞，是該領(lǐng)域一直存在的挑戰(zhàn)。盡管目前世界上已有幾十臺拍瓦量級的超強(qiáng)激光，但在如此超高強(qiáng)度下實(shí)現(xiàn)如此精密的實(shí)驗(yàn)，尚屬首次。研究人員通過在上海交通大學(xué)高性能計(jì)算中心的超級計(jì)算機(jī)π上的數(shù)值模擬，將該實(shí)驗(yàn)結(jié)果在計(jì)算機(jī)模擬中得到了很好的再現(xiàn)。

該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校Leland and Dorothy Olson講席教授Donald Umstadter

左圖：論文第一作者閆文超博士；右圖：上海交通大學(xué)特別研究員陳民（右）、博士生羅輯（左）
 

多光子湯姆遜散射具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。該論文的第一作者，前中科院物理所光物理實(shí)驗(yàn)室博士畢業(yè)生，現(xiàn)美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)博士后，該項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人閆文超博士表示：“我們的這項(xiàng)技術(shù)可以用來產(chǎn)生極高亮度的X-伽馬射線光源，亮度可以與第三代同步輻射光源相比擬，但是裝置體積卻只有幾十甚至上百分之一，有望在未來補(bǔ)充同步輻射光源，為醫(yī)療成像、材料研究、生物大分子研究，三維度量學(xué)提供更為廉價(jià)的光源，解決現(xiàn)有同步輻射光源數(shù)量少、排期難、費(fèi)用高的問題。同時(shí)，高能伽馬射線可以穿透極厚的鋼板，有望對海關(guān)檢驗(yàn)毒品武器走私等給予極大的幫助。由于我們的裝置可以做到很小，未來有可能集成到小型集裝箱貨車中，進(jìn)一步增加輻射光源使用的靈活性?！?/p>

車載多光子湯姆遜散射伽馬射線光源有望使用于海關(guān)檢驗(yàn)等環(huán)境。

（圖片來源: Extreme Light Laboratory，University of Nebraska-Lincoln）

利用超強(qiáng)激光與電子相互作用產(chǎn)生的伽馬射線, 科學(xué)家成功拍攝Wi-Fi接受器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

通常的x射線并不能夠穿透金屬進(jìn)行如此清晰高分辨的成像。

（圖片來源: Extreme Light Laboratory，University of Nebraska-Lincoln）

多光子湯姆遜散射的整個(gè)物理過程也具有極高的基礎(chǔ)科學(xué)研究價(jià)值。由于此物理過程中，多個(gè)光子參與一個(gè)相互作用事件，與此前單光子湯姆遜散射呈現(xiàn)出了完全不同的定標(biāo)規(guī)律。本論文的通訊作者、極端強(qiáng)光實(shí)驗(yàn)室主任，Donald Umstadter教授說：“在超強(qiáng)對撞激光條件下，電子會進(jìn)行極端非線性運(yùn)動，同時(shí)光子密度很高，因此單電子會與幾百個(gè)光子相互作用，這些光子被同時(shí)相干耦合在一起，形成一個(gè)超高能的光子。實(shí)際上，理論顯示我們實(shí)驗(yàn)中可能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)1300個(gè)光子的同時(shí)被散射。多光子湯姆遜散射理論已經(jīng)存在幾十年之久，但從未被實(shí)驗(yàn)徹底驗(yàn)證，這是實(shí)驗(yàn)室首次實(shí)現(xiàn)如此多光子共同參與的湯姆遜散射，并完整地驗(yàn)證了該理論，對電動力學(xué)的發(fā)展意義重大。”另外，超強(qiáng)激光在聚焦處的峰值強(qiáng)度都是在低能激光脈沖條件下進(jìn)行各種參數(shù)測量后估算的，目前沒有任何的直接測量方式。由于本實(shí)驗(yàn)中的相互作用過程產(chǎn)生的伽馬射線具有獨(dú)特的空間分布，并且該分布與對撞激光的強(qiáng)度直接相關(guān)，因此根據(jù)該實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的伽馬射線的性質(zhì)可以精確地標(biāo)定超強(qiáng)激光的峰值強(qiáng)度，這也是目前唯一直接測量超強(qiáng)激光峰值強(qiáng)度的方法。

激光強(qiáng)度的變化引起電子運(yùn)動軌跡發(fā)生變化，輻射的伽馬射線空間分布發(fā)生變化。

在激光最強(qiáng)的時(shí)候，超過500個(gè)光子同時(shí)被單個(gè)電子散射。

（圖片來源: University Communication,University of Nebraska-Lincoln）

研究人員表示，未來將進(jìn)一步升級激光，對多光子散射理論進(jìn)行更深入的研究，并展開初步的量子電動力學(xué)的研究。此外還將優(yōu)化伽馬射線光源的品質(zhì)，希望盡快實(shí)現(xiàn)其廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

超短脈沖光纖激光器具有易操作、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、成本低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高速光通信、光傳感、光頻梳、激光雷達(dá)、光譜分析、軍事等相關(guān)領(lǐng)域，是目前光電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。同時(shí)，作為非線性光學(xué)等理論研究的前沿課題，超短脈沖光纖激光產(chǎn)生技術(shù)已成為國家戰(zhàn)略和高端工業(yè)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)之一。為了實(shí)現(xiàn)超短脈沖光纖激光輸出，如何進(jìn)一步的認(rèn)知光纖激光器的非線性動力學(xué)機(jī)制并實(shí)現(xiàn)激光器腔內(nèi)光學(xué)器件的非線性調(diào)控是該技術(shù)所涉及的關(guān)鍵科學(xué)問題。

北京郵電大學(xué)理學(xué)院劉文軍、雷鳴等青年教師針對暗孤子脈沖產(chǎn)生技術(shù)的限制，理論分析了暗孤子脈沖產(chǎn)生的動力學(xué)行為，實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了最寬光譜暗孤子脈沖輸出。基于非線性Schr?dinger方程和復(fù)Ginzburg-Landau方程，通過改變光纖的非線性參數(shù)研究了暗孤子脈沖在光纖激光器中的傳輸特性，從理論上提出了減弱暗孤子脈沖相互作用的方法，在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了光纖激光器中暗孤子脈沖的穩(wěn)定輸出。經(jīng)理論計(jì)算，進(jìn)一步優(yōu)化了光纖激光器腔內(nèi)色散與非線性參數(shù)，成功研制出最寬光譜暗孤子脈沖光纖激光器，并且通過拉錐光纖與可飽和吸收材料的協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了最短脈寬為67 fs的混合鎖模光纖激光輸出。該課題組還將之用于全光纖激光鎖模，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了脈寬246 fs的鎖模脈沖激光輸出。據(jù)知這是迄今為止過渡金屬硫化物全光纖鎖模激光器所產(chǎn)生的最短脈寬報(bào)道。

立夏是二十四節(jié)氣之一，也是夏季的開始。5月5日，即將迎來立夏時(shí)節(jié)，立夏的到來代表著夏天就要來臨，氣溫明顯升高。

此時(shí)正值孟夏時(shí)節(jié)，雖然未到烈日炎炎酷暑難耐的時(shí)候，但是此時(shí)雷雨增多，濕氣很重。

頻繁的降雨和潮濕環(huán)境，很容易導(dǎo)致激光器內(nèi)部的結(jié)露，從而降低激光器使用性能甚至損壞。

如何避免激光器結(jié)露現(xiàn)象？夏季使用激光器又應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？

運(yùn)行環(huán)境要求
 

雖然，光纖激光器的光纖傳輸線纜能夠在嚴(yán)苛環(huán)境中使用，但激光器本體對使用環(huán)境有較高要求。

具體使用環(huán)境（包含安放環(huán)境、環(huán)境溫度和相對濕度要求）見下表所示：

定義結(jié)露
 

把物體放在一定溫度、濕度和壓力的環(huán)境下，逐步降低物體溫度。

當(dāng)物體周圍溫度降低到這個(gè)環(huán)境的“露點(diǎn)溫度”以下時(shí)，空氣中的水分逐步達(dá)到飽和狀態(tài)，直至在物體表面析出水露，這個(gè)現(xiàn)象就是結(jié)露。

定義露點(diǎn)溫度
 

露點(diǎn)溫度：從應(yīng)用角度來講，就是能讓工作環(huán)境周圍的空氣析出“冷凝水露”的溫度就是露點(diǎn)溫度。

避免結(jié)露

1、避免不自帶空調(diào)的激光器內(nèi)、外環(huán)境結(jié)露

如使用不自帶空調(diào)且暴露在工作環(huán)境中的激光器時(shí)，冷卻溫度一旦低于激光器內(nèi)環(huán)境的露點(diǎn)溫度，水分就會析出到電學(xué)和光學(xué)模塊上。

不自帶空調(diào)的激光器內(nèi)環(huán)境結(jié)露示意圖

如此時(shí)仍不采取任何措施，激光器外表面會開始跟隨結(jié)露。
 

不自帶空調(diào)的激光器內(nèi)、外環(huán)境結(jié)露示意圖

因此一旦看到激光器外殼有結(jié)露，說明內(nèi)環(huán)境已經(jīng)結(jié)露。必須馬上停止工作，立即按照上文中提到的激光器運(yùn)行環(huán)境要求，改善激光器工作環(huán)境。

解決辦法
 

建議為激光器配置獨(dú)立的空調(diào)間。

激光器對冷卻水的要求
 

激光器冷卻水溫度必須設(shè)置在最嚴(yán)苛運(yùn)行環(huán)境的露點(diǎn)溫度以上。

注：內(nèi)環(huán)境結(jié)露造成的激光器損壞不在激光器正常保修范圍內(nèi)。

2、避免自帶空調(diào)的激光器內(nèi)、外環(huán)境結(jié)露

使用自帶空調(diào)且暴露在工作環(huán)境中的激光器時(shí)，空調(diào)的制冷和除濕作用會大大降低激光器內(nèi)環(huán)境的露點(diǎn)溫度。一般設(shè)置工業(yè)空調(diào)的制冷溫度和冷卻水溫度一致。

當(dāng)環(huán)境溫度低于38℃，工業(yè)空調(diào)能夠維持激光器內(nèi)環(huán)境的安全，但激光器外殼表面可能有結(jié)露現(xiàn)象。

如果結(jié)露不形成流動水珠就安全，如果有大量流動水珠，且在激光器四周地下有明顯水漬，必須為帶空調(diào)的激光器再建立一個(gè)安全不結(jié)露工作環(huán)境。

自帶空調(diào)的激光器內(nèi)環(huán)境結(jié)露示意圖

當(dāng)環(huán)境溫度高于38℃，工業(yè)空調(diào)的制冷量不足以維持激光器內(nèi)環(huán)境的安全，仍會出現(xiàn)內(nèi)環(huán)境結(jié)露，時(shí)間一長，外環(huán)境也會跟隨結(jié)露。

因此激光器四周不能有明顯熱源，水冷機(jī)的熱出風(fēng)口不能正對激光器。

自帶空調(diào)的激光器內(nèi)、外環(huán)境結(jié)露示意圖

3、避免加工頭內(nèi)環(huán)境結(jié)露

當(dāng)換季或當(dāng)天氣溫變化較大時(shí)，如果激光器出現(xiàn)加工不正?，F(xiàn)象，除了機(jī)器本身，還需要檢查是否發(fā)生加工頭內(nèi)環(huán)境結(jié)露。

加工頭結(jié)露會對光學(xué)鏡片造成嚴(yán)重傷害：

1、冷卻溫度低于環(huán)境露點(diǎn)溫度，會造成加工頭內(nèi)壁和光學(xué)鏡片結(jié)露。

2、使用低于環(huán)境露點(diǎn)溫度的輔助氣會造成光學(xué)鏡片快速結(jié)露。

建議在氣源和加工頭中間加蒸發(fā)器，讓氣體溫度靠近環(huán)境溫度，降低結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)。

4、使用露點(diǎn)溫度查詢表

圖為：露點(diǎn)溫度查詢表表格。左側(cè)是當(dāng)前工作環(huán)境溫度，頂邊是當(dāng)前工作環(huán)境濕度，溫度和濕度參數(shù)的交叉點(diǎn)溫度就是此環(huán)境下的“露點(diǎn)溫度”。

也即：在此環(huán)境中任何處于這個(gè)露點(diǎn)溫度以下的物體，其表面就會結(jié)露。

因此調(diào)節(jié)原則如下：

1、 低溫水在15-30℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時(shí)不能低于激光器內(nèi)環(huán)境的露點(diǎn)溫度，而且盡可能的靠向25℃。

2、 常溫水在5-30℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時(shí)不能低于加工頭工作環(huán)境的露點(diǎn)溫度，而且盡可能的靠向當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。

否則需要根據(jù)露點(diǎn)溫度查詢表改善工作環(huán)境。

注：如使用當(dāng)日溫度和濕度浮動較大，必須以溫度和濕度的最大可能值計(jì)算露點(diǎn)溫度，否則仍可能產(chǎn)生結(jié)露并損害激光器和激光輸出頭。

由于結(jié)露是一種客觀存在的物理現(xiàn)象，無法100%的避免，但還是要提醒大家，在激光器使用時(shí)：一定要盡量縮小激光器運(yùn)行環(huán)境和其冷卻溫度的溫差。

自動駕駛發(fā)展的瓶頸之一在于，需要開發(fā)出可以對汽車所處環(huán)境進(jìn)行3D感知的高性能傳感器。

技術(shù)的進(jìn)步使得自動駕駛不再是遙不可及的事情。在眾多智能器件中，傳感器顯得十分關(guān)鍵。
 

在自動駕駛汽車中廣泛使用的是被稱之為“Lidar”的傳感器，即激光雷達(dá)傳感器,它也被稱為無人駕駛汽車的眼睛。Lidar可以發(fā)射激光束，并通過捕捉反射回來的信號繪制出周圍環(huán)境的3D模型。谷歌、Uber和豐田等公司測試的自動駕駛車都依賴這種激光雷達(dá)系統(tǒng)，使得車輛可以自我定位，并識別行人和過往車輛。當(dāng)前最好的傳感器可以識別距離100米之外、大小只有幾厘米的物體。
 

大多數(shù)開發(fā)自動駕駛汽車的公司都使用Lidar系統(tǒng)，只有特斯拉是個(gè)例外，它只依靠相機(jī)和普通雷達(dá)。然而，雷達(dá)傳感器在捕捉細(xì)節(jié)方面捉襟見肘，相機(jī)在低光或眩光的條件下也表現(xiàn)不佳。去年，一輛特斯拉汽車和一輛拖拉機(jī)相撞，特斯拉車主不幸遇難。這一事故的原因正是特斯拉的Autopilot軟件系統(tǒng)無法在高亮度的天空背景下識別拖拉機(jī)。豐田負(fù)責(zé)自動駕駛的副總裁RyanEustice承認(rèn)，安全問題仍然是自動駕駛汽車開發(fā)過程中的“未解難題”。
 

事實(shí)上，自動駕駛技術(shù)發(fā)展速度之快，使得激光雷達(dá)的發(fā)展顯得略有滯后。激光雷達(dá)傳感器之前一直是相對獨(dú)立的業(yè)務(wù)，與傳統(tǒng)汽車制造相比遠(yuǎn)不夠成熟，尚不能成為數(shù)百萬輛汽車的標(biāo)配。
 

從披露的各種試驗(yàn)車上，我們也能看得出問題所在：激光雷達(dá)傳感器體積巨大且笨重。這也是為什么谷歌、Uber和豐田的自動駕駛汽車都頂著一個(gè)大大的圓頂或盒子狀的裝置。

激光雷達(dá)眼中的世界
 

激光雷達(dá)傳感器價(jià)格不菲，一臺傳感器的花費(fèi)就高達(dá)數(shù)千甚至數(shù)萬美元。目前，大多數(shù)測試車輛上都裝有數(shù)個(gè)激光雷達(dá)。盡管道路上自動駕駛車輛的數(shù)量極少，激光雷達(dá)也到了供不應(yīng)求的地步。最近有相關(guān)報(bào)道稱，盡管激光雷達(dá)制造商正在努力增加產(chǎn)能，但客戶還必須等待6個(gè)月左右才能得到一臺新的傳感器。
 

激光雷達(dá)的稀缺也幫助我們理解了上個(gè)月Waymo對Uber提起的訴訟：Waymo宣稱它有證據(jù)表明，其頂級工程師之一的Anthony Levandowski在離開公司創(chuàng)立自有品牌Otto之前竊取了Waymo激光雷達(dá)傳感器的設(shè)計(jì)。之后Uber收購了這家自動駕駛卡車公司Otto。
 

去年，Otto的共同創(chuàng)始人Lior Ron告訴媒體，公司建立了專門針對卡車的激光雷達(dá)傳感器，因?yàn)槭袌錾喜]有滿足18輪大卡車在高速公路上安全駕駛所需的傳感器。 Waymo指出，Otto的技術(shù)實(shí)際上來源于Waymo耗資數(shù)千萬美元開發(fā)的技術(shù)，Otto靠著搭順風(fēng)車將傳感器的成本與幾年前相比降低了90％以上。
 

高性能的激光雷達(dá)系統(tǒng)是Waymo將自動駕駛汽車商業(yè)化和實(shí)現(xiàn)盈利的重要部分。該公司開發(fā)了三種用于尋找不同范圍物體的傳感器。Waymo表示它準(zhǔn)備將這些技術(shù)打包，然后分別授權(quán)給知名的汽車制造商。
 

Waymo并不是市場上唯一一個(gè)耗資數(shù)百萬來解決激光雷達(dá)滯后的公司。去年，福特和百度向世界領(lǐng)先的激光雷達(dá)供應(yīng)商Velodyne投資了1.5億美元。該公司準(zhǔn)備在圣荷西建造一個(gè)大工廠，并計(jì)劃從明年開始發(fā)售激光雷達(dá)。
 

不過，激光雷達(dá)在導(dǎo)入市場之前還需要很多改進(jìn)。包括Velodyne在內(nèi)的幾家公司正在開發(fā)不使用旋轉(zhuǎn)鏡改變激光束方向的Lidar系統(tǒng)。相比于目前的笨重設(shè)備，以純電信號來改變激光方向的Lidar會更便宜、體積更小。因?yàn)槠錄]有可移動的部分，這種激光雷達(dá)被稱為“固態(tài)”激光雷達(dá)系統(tǒng)。

谷歌自動駕駛汽車的專利顯示了其如何使用激光雷達(dá)來探測前方的道路
 

這一理論還處在測試階段。Velodyne報(bào)道其在去年12月取得了一項(xiàng)“突破”，可以使激光雷達(dá)的價(jià)格低至50美元，但它并沒有指出是否實(shí)現(xiàn)了固態(tài)系統(tǒng)。初創(chuàng)公司Quanergy去年獲得了9000萬美元的融資，聲稱它將在馬薩諸塞州建立工廠生產(chǎn)固態(tài)激光雷達(dá)傳感器，售價(jià)為250美元，但該公司的產(chǎn)品細(xì)節(jié)目前還不清楚。汽車零部件供應(yīng)商Continental和Valeo也在開發(fā)類似的技術(shù)，宣稱將在兩至三年內(nèi)上市。
 

包括福特和寶馬在內(nèi)的汽車制造商表示，他們希望在2021年之前實(shí)現(xiàn)自動駕駛汽車的批量生產(chǎn)。毫無疑問，這些汽車的性能、成本和外觀在很大程度上都將視激光雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展情況而定。