傳感新品

【香港理工大學(xué)：研發(fā)光電二極管陣列傳感器，在自動駕駛、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域有巨大應(yīng)用潛力】

自然界的光譜世界浩瀚無垠，其波長范圍之廣，攜帶著豐富多變的視覺信息。然而，這些信息并非一成不變，它們隨著光照環(huán)境的微妙變遷而動態(tài)調(diào)整，這些變遷涉及光照的光譜構(gòu)成、介質(zhì)對光譜的篩選，以及物體表面反射光譜的獨特性。

當(dāng)前，盡管CMOS與CCD圖像傳感器技術(shù)已臻先進，但它們的波長感知范圍卻相對固定，面對復(fù)雜多變的照明環(huán)境——如色彩失衡的照明、背景光暈的干擾，或是光線的急劇衰減——這些傳感器往往顯得力不從心，難以靈活適應(yīng)其他光譜區(qū)域的成像需求。這種傳感器與環(huán)境光譜之間的不匹配，直接導(dǎo)致了傳統(tǒng)機器視覺系統(tǒng)成像質(zhì)量的下降，進而限制了視覺特征的有效提取。

為了彌補這一缺陷，后端的圖像處理算法雖能在一定程度上從低質(zhì)量圖像中恢復(fù)部分視覺信息，但其代價是增加了額外的能耗。而近期出現(xiàn)的光強度自適應(yīng)技術(shù)，則為高動態(tài)范圍光照條件下的圖像捕捉提供了新思路。通過讓視覺傳感器能夠主動適應(yīng)環(huán)境光譜的動態(tài)變化，機器視覺系統(tǒng)得以更精準(zhǔn)地捕捉與特定光譜特征相關(guān)聯(lián)的視覺信息，這一突破在自動駕駛、醫(yī)療診斷、工業(yè)生產(chǎn)及安全監(jiān)控等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。

自然界中的生物，尤其是那些需要跨越不同光譜環(huán)境的物種，如太平洋鮭魚，已經(jīng)進化出了令人驚嘆的光譜適應(yīng)性視覺系統(tǒng)。它們不僅適應(yīng)了光強度的變化，更能在波長感知上展現(xiàn)出極高的靈活性。這種能力得益于其視網(wǎng)膜中兩種視覺色素（VP1和VP2）的動態(tài)調(diào)節(jié)機制，這兩種色素分別對短波長和長波長光線敏感。通過酶促反應(yīng)調(diào)節(jié)這兩種色素的比例，鮭魚的視覺系統(tǒng)能夠迅速調(diào)整其光譜敏感性，以匹配周圍環(huán)境的光譜特征。

受太平洋鮭魚視覺系統(tǒng)的啟發(fā)，我們設(shè)計了一種創(chuàng)新的光譜可調(diào)光電二極管結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用背對背布局，通過簡單地改變偏置電壓，即可在淺層結(jié)與深層結(jié)之間切換工作模式，從而實現(xiàn)對不同波長光線的敏感響應(yīng)。這一過程迅速而高效，僅需數(shù)十微秒即可完成，與高速攝像機的幀率相媲美。該設(shè)計顯著提升了成像的韋伯對比度，特別是在強光眩光條件下，特征識別的準(zhǔn)確率實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

在自然界的不同場景中，太平洋鮭魚的視覺適應(yīng)性得到了淋漓盡致的展現(xiàn)。無論是在渾濁的內(nèi)陸溪流中，還是在清澈的開闊海域，它們都能通過調(diào)整視覺系統(tǒng)的光譜靈敏度曲線，來適應(yīng)不同光譜分布的環(huán)境。這種能力不僅增強了它們對周圍環(huán)境的感知能力，更確保了它們在復(fù)雜多變的光譜環(huán)境中生存繁衍的競爭力。同樣地，我們設(shè)計的光譜可調(diào)光電二極管也具備了類似的靈活性，為機器視覺系統(tǒng)在不同光照條件下的應(yīng)用開辟了新的可能。

傳感動態(tài)

【中科院物理所：光學(xué)微腔構(gòu)建新一代超聲波傳感技術(shù) | 進展】

超聲波廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)無損檢測、交通系統(tǒng)等領(lǐng)域。在生物醫(yī)學(xué)成像方面，超聲波技術(shù)具有無電離輻射、實時成像、成本低廉等優(yōu)勢，成為常用的早期疾病診斷工具。醫(yī)生借助超聲波成像可以實時監(jiān)測胎兒發(fā)育情況、檢查心臟功能、診斷腫瘤等。同樣地，工業(yè)界也大量依賴超聲波技術(shù)進行流量測量、過程控制和材料無損檢測等。此外，超聲波系統(tǒng)在交通領(lǐng)域也扮演著關(guān)鍵角色，應(yīng)用于倒車雷達、物體識別和自動避障等功能，為智能駕駛提供可靠支撐。這些廣泛的應(yīng)用需求都離不開高性能的超聲波傳感器。

在過去幾十年里，壓電換能器占領(lǐng)著超聲傳感市場的主要地位，但它們在靈敏度、帶寬和微型化等方面存在局限性。壓電換能器的靈敏度隨著傳感面積的減小迅速下降，這將傳感器的尺寸限制在毫米到厘米的范圍內(nèi)。為了克服這些局限，研究者基于微加工技術(shù)發(fā)展了微機電系統(tǒng)（MEMS）超聲波傳感器，如電容式微機械超聲換能器（CMUTs）和壓電式微機械超聲換能器（PMUTs）。這些MEMS超聲波傳感器可實現(xiàn)更高的響應(yīng)帶寬和靈敏度，同時具有集成和微型化的潛力。然而，它們同樣容易受到電磁干擾，并且由于其傳感器結(jié)構(gòu)不透明，在多模態(tài)成像方面存在挑戰(zhàn)。

圖1 超聲波傳感器應(yīng)用實例

近年來，光學(xué)超聲傳感器已經(jīng)成為超聲波傳感領(lǐng)域中一個重要研究方向。其中具有高品質(zhì)因子的光學(xué)微腔利用其光學(xué)共振可顯著提高探測精度，近年來已被廣泛應(yīng)用于超聲波傳感。此外，硅芯片上集成的光學(xué)微腔可批量制備，尺寸較小，因此可降低成本和功耗，有望在光聲斷層掃描等應(yīng)用中實現(xiàn)較高的空間分辨率。目前，光學(xué)微腔已在各種超聲傳感應(yīng)用中都展示出了優(yōu)勢和潛力。

圖2 不同類型的光學(xué)微腔超聲傳感器和傳感機制。a-c 三種用于超聲波傳感的微腔示意圖：F-P 腔 (a)、π相移布拉格光柵（π－BG） (b) 和 WGM 微腔 (c)，以及它們各自的共振條件。d-i 色散（d-f）和耗散（g-i）傳感機制。e、h 腔體在色散耦合和耗散耦合情況下的透射譜變化。f、i 色散和耗散傳感機制的響應(yīng)分別隨輸入激光與腔體共振頻率失諧的變化。

中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心的李貝貝特聘研究員團隊近年來致力于設(shè)計并制備基于回音壁模式光學(xué)微腔的超高靈敏度超聲波傳感器，并取得了一系列進展（Phys. Rev. Applied 2022, 18, 034035; Photon. Res. 2023, 11, 1139）。基于過往的研究和對大量資料文獻的總結(jié)，該課題組對基于光學(xué)微腔的超聲波傳感器原理及發(fā)展進行了梳理，撰寫了綜述文章“Ultrasound sensing with optical microcavities”（ Light Sci. Appl. 2024, 13, 159）。文中歸納了超聲波傳感器的應(yīng)用場景（見圖1）。還總結(jié)了幾類常用的微腔超聲波傳感器包括：法布里-珀羅（F-P）腔（圖2a），π相移布拉格光柵（圖2b）與回音壁模式（WGM）微腔（圖2c）。F-P腔結(jié)構(gòu)較為簡單，如果在F-P腔的一側(cè)使用薄膜結(jié)構(gòu)，則可以實現(xiàn)極高的靈敏度。位于光纖末端的F-P腔可以作為探針式超聲波接收器，還可通過集成多個光纖實現(xiàn)陣列傳感。然而，與其他光學(xué)微腔相比，F(xiàn)-P腔通常具有較大的體積，這限制了它的應(yīng)用場景。π相移布拉格光柵是另一類重要的光學(xué)微腔結(jié)構(gòu)。π相移布拉格光柵具有較小的傳感區(qū)域，且可以集成在芯片上或光纖上。然而，值得注意的是，π相移布拉格光柵目前所實現(xiàn)的超聲波傳感靈敏度仍相對較低。WGM微腔通常是閉合的圓形介質(zhì)結(jié)構(gòu)，光子在其內(nèi)表面發(fā)生連續(xù)全反射而被局域其中。在過去幾十年中，微納加工技術(shù)的進步極大促進了高品質(zhì)因子WGM微腔的發(fā)展。除了具有極高的光學(xué)品質(zhì)因子之外，WGM微腔還具有小模式體積、適應(yīng)各種材料體系和形狀的優(yōu)勢。

表1? 基于不同光學(xué)微腔超聲波傳感器性能匯總

這篇綜述概述了基于三種類型的光學(xué)微腔的超聲波傳感機制（見圖2d-i），并討論了如何優(yōu)化超聲波傳感器的關(guān)鍵參數(shù)，關(guān)注了光學(xué)微腔實現(xiàn)超聲波傳感應(yīng)用的最新進展并對其性能進行了總結(jié)（見表1）。此外，本文還介紹了光學(xué)微腔超聲波傳感器在不同探測場景中的應(yīng)用，例如光聲成像、測距和粒子檢測等方面，為未來高性能超聲波成像和傳感技術(shù)的發(fā)展提供了重要參考。相比于傳統(tǒng)壓電超聲波傳感器，先進的光學(xué)微腔超聲波傳感器不僅能提高檢測靈敏度和空間分辨率，還具有體積小、集成度高等優(yōu)勢，有望在生物醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)無損檢測等領(lǐng)域帶來革命性變革。這種基于光學(xué)微腔的新型超聲波傳感技術(shù)，必將為超聲波在各領(lǐng)域的應(yīng)用帶來新的機遇和發(fā)展空間。

【單車4臺AT128！禾賽獲得百度蘿卜快跑新一代無人駕駛平臺主激光雷達獨家定點】

近日，在武漢大街小巷穿梭著的數(shù)百輛百度蘿卜快跑無人駕駛出租車，讓自動駕駛再度火出圈。這一全新交通方式不僅吸引了眾多消費者爭相體驗、熱度空前，“僅需4元”、“禮讓行人”、“訂單瘋漲”等一眾關(guān)鍵詞更是讓市場看到了無人駕駛更清晰的發(fā)展方向和切實可行的落地模式。

此次在武漢投入運營的無人駕駛車輛采用了百度 Apollo 第五代自動駕駛系統(tǒng)解決方案，搭載了禾賽 Pandar 系列高性能激光雷達作為感知主雷達。而就在今年，更安全、體驗更舒適的第六代百度 Apollo 無人車也將陸續(xù)投放市場。搭載百度 Apollo 第六代智能化系統(tǒng)解決方案的蘿卜快跑第六代無人車，整車成本相較于 5 代車直接下降 60%，據(jù)官方信息價格僅需 20.46 萬元。

第六代百度 Apollo 無人車——頤馳 06 上的主激光雷達為禾賽獨家供應(yīng)，單車搭載 4 顆超高清遠距激光雷達 AT128，其探測距離超過 200 米，并將高清三維感知覆蓋到了 360°，助力無人駕駛車輛全方位規(guī)劃路線及安全避障。值得一提的是，這是國內(nèi)首次將 ADAS 半固態(tài)激光雷達方案大規(guī)模應(yīng)用部署在 Robotaxi 上。這也意味著 AT128 從前裝量產(chǎn)領(lǐng)域“破圈”至 L4 級自動駕駛市場，為更多無人駕駛車型提供了性能出色、同時價格更親民的激光雷達解決方案，從而有力推動了無人駕駛車輛大規(guī)模部署的進程。

百度蘿卜快跑第六代無人車在武漢進行路測

作為市場上獨一無二的“真 128 線”激光雷達，禾賽 AT128 基于先進的禾賽自研芯片化架構(gòu)研發(fā)，實現(xiàn)了收發(fā)模塊高度集成化，在同類產(chǎn)品中綜合性能達到最強。AT128 每秒可產(chǎn)生 153 萬點，四顆即可滿足 L4 級別自動駕駛對高精度感知、360°視野全覆蓋的嚴苛要求，同時提供了更經(jīng)濟的車規(guī)級半固態(tài)量產(chǎn)方案，助力單車成本大幅降低，從而成為無人駕駛車輛規(guī)模化部署的首選。

禾賽AT128

在今年的 Apollo Day 上，百度宣布旗下的自動駕駛出行服務(wù)平臺蘿卜快跑即將實現(xiàn)單個城市盈利的目標(biāo)，這也是行業(yè)首次看到 L4 級自動駕駛的盈利希望，標(biāo)志著其自動駕駛業(yè)務(wù)將進入一個新的發(fā)展階段。據(jù)太平洋證券預(yù)測，在 2025 年和 2030 年，中國 Robotaxi 的市場規(guī)模分別有望突破 1.18 萬億元和 2.93 萬億元，將成為市場空間最大的自動駕駛場景之一。

禾賽作為百度長期的戰(zhàn)略合作伙伴，一直以來提供高性能激光雷達產(chǎn)品，與百度攜手實現(xiàn)載人運營場景的商業(yè)化落地。截至今年 4 月，百度 Apollo 的自動駕駛總里程已突破 1 億公里，且始終保持零重大傷亡事故的記錄。根據(jù)過去兩年數(shù)據(jù)，實際車輛出險率僅為人類司機的 1/14。不僅百度，全球領(lǐng)先的自動駕駛廠商也都在積極推進研發(fā)、路測。目前，包括 Waymo、Cruise 在內(nèi)的全球頭部的自動駕駛廠商累計行駛里程普遍已超過 1000 萬公里。這些無人駕駛車輛幾乎都配備了多顆激光雷達，在提高安全性和降低人工接管率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

L4 級別自動駕駛普遍被認為對于安全的要求是人類駕駛員的 10 倍以上，對于感知傳感器的性能、系統(tǒng)安全、魯棒性等都提出了更高的要求。正因如此，激光雷達已被行業(yè)廣泛視為L4級別自動駕駛的必備傳感器。首先，激光雷達因其主動發(fā)光的特性，能夠無懼環(huán)境光變化，在黑夜、炫光等天氣不受任何影響，具備超越人類駕駛員的感知能力。另外，面對雨、雪、霧等天氣，激光雷達也能夠有顯著優(yōu)于攝像頭、毫米波雷達等傳感器的表現(xiàn)。

截至今年第一季度，禾賽車載激光雷達累計出貨量已經(jīng)突破 38 萬臺。在 ADAS 前裝量產(chǎn)市場，AT128 助力理想、小米等國內(nèi)頂尖新勢力車企打造出多款熱銷車型的全場景智能駕駛系統(tǒng)。同時，禾賽還在 L4 級自動駕駛市場賦能百度 Apollo、美團、Momenta、毫末智行、文遠知行、小馬智行、輕舟智行等頭部自動駕駛客戶，其產(chǎn)品性能和質(zhì)量均得到了市場的充分驗證。

在全球 Robotaxi 主雷達領(lǐng)域，禾賽與幾乎海內(nèi)外所有自動駕駛頭部玩家都保持著緊密的合作關(guān)系。在全球頭部的 10 家 L4 自動駕駛公司中，有 9 家使用的是禾賽的高性能激光雷達，Zoox、Nuro 等知名企業(yè)均位列其中。國際權(quán)威機構(gòu)Yole最新發(fā)布的《2024年車載激光雷達市場報告》顯示，2023 年全球 L4 自動駕駛激光雷達市場中，禾賽以高達 74% 的市場份額穩(wěn)居榜首，展現(xiàn)了其強大的市場競爭力。

自動駕駛行業(yè)經(jīng)歷了長時間的探索與發(fā)展，如今，武漢的自動駕駛熱潮是大眾對智能駕駛期待和認知突破的集中體現(xiàn)，標(biāo)志著行業(yè)邁入了一個全新的階段。在感知技術(shù)層面，更成熟的激光雷達產(chǎn)品在加速自動駕駛商業(yè)模式的閉環(huán)。作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表以及行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，禾賽將繼續(xù)致力于打造安全可靠的激光雷達產(chǎn)品，提供實實在在的用戶價值，進而為消費者帶來更加美好、便捷的出行新體驗。

【三星代工業(yè)務(wù)被曝不斷惡化，平澤工廠 P4 二期產(chǎn)線已暫緩建設(shè)】

7 月 17 日消息，埃隆?馬斯克（Elon Musk）今日在社交媒體表示，他計劃將 X 和 SpaceX 的總部從加利福尼亞州搬遷至得克薩斯州。這一決定是由于加州最近通過的一項法律以及之前的許多其它法律對家庭和公司都造成了傷害。

馬斯克在推特上寫道：“由于這項法律以及之前的許多法律對家庭和公司造成了傷害，SpaceX 將把總部從加利福尼亞州霍桑搬到得克薩斯州的星際基地（Starbase）。”他所提到的法律是加州州長加文?紐瑟姆（Gavin Newsom）于周一簽署的《安全法》（SAFETY Act，AB1955），據(jù)《洛杉磯時報》報道，該法案禁止學(xué)校在未經(jīng)學(xué)生允許的情況下，要求教師披露學(xué)生的性別身份變化，并禁止對拒絕披露學(xué)生身份的教師進行報復(fù)。

在幾分鐘后的另一條推特中，馬斯克表示，目前位于舊金山的 X 總部也將搬遷至奧斯汀（Austin）。《華爾街日報》去年曾報道，馬斯克計劃在奧斯汀附近建立一個名為 Snailbrook 的社區(qū)，他還計劃在奧斯汀開辦一所大學(xué)。

【漢威科技：車用傳感器具有周期相對較長的特點 整體進展順利】

日前，有投資者在深交所互動易平臺提問：近期漢威在和機構(gòu)的交流會上說漢威已經(jīng)拿到了比亞迪、吉利、長城、廣汽等主流車場全系列白名單，請問，公司車載產(chǎn)品沒放量的原因在哪？7月16日，漢威科技在投資者互動平臺表示，公司已獲得部分上述品牌全系列白名單，同時與多個品牌公司開展業(yè)務(wù)合作。車用傳感器具有周期相對較長的特點，從送樣到審廠環(huán)節(jié)較多，目前整體進展順利。

據(jù)介紹，公司分別設(shè)立了鄭州威晶光電、鄭州新威光電以及威晶光電深圳分公司，建設(shè)完整的光電子器件產(chǎn)線，實現(xiàn)光電子器件系列產(chǎn)品的覆蓋。未來，公司將充分發(fā)揮中原總部的研發(fā)創(chuàng)新、生產(chǎn)制造能力，同時發(fā)揮深圳激光器行業(yè)的區(qū)位優(yōu)勢與發(fā)展創(chuàng)新潛能，以自身全面的研發(fā)制造能力結(jié)合漢威科技集團總部的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈優(yōu)勢，為客戶提供完全自主可控的激光器器件及模組整體方案。

審核編輯 黃宇