能拍“四维照片”的硅芯片

这篇发表于《自然》杂志的研究报道了一种大规模集成的相干式四维（4D）成像传感器。传统相机只能记录二维图像（长和宽），深度相机可额外获取距离信息（第三维），而该新传感器还能实时解析光线入射的角度变化，从而推算出目标的横向运动方向与速度，实现真正的四维感知（x, y, z + 运动矢量）。其核心创新在于将激光发射器、光学相控阵和高灵敏度探测器全部集成在一枚仅指尖大小的硅基芯片上，利用光的相干性进行高精度测距与角度编码，并把不同入射角的光信号转化为易于识别的色彩信息（即‘用颜色表示角度’）。这种设计大幅降低了系统体积、功耗和成本，摆脱了以往依赖复杂外部光学组件的限制。文章还对比了现有技术（如激光雷达、飞行时间传感器），指出该方案更适合嵌入手机、微型无人机或微创手术器械等空间受限设备。研究团队已通过实验验证其在动态场景下的稳定追踪能力，为下一代智能感知硬件提供了可行路径。