光学与光子学行业洞察:汽车

10月下旬，我有幸参加了由Optica和世界贸易组织共同主办的峰会机载光学协会(COBO)关于共封装光学(CPO)和可插拔光学的主题。¹该活动的重点是超大规模云提供商(如Google、Microsoft和Meta)为支持数据中心日益增长的带宽和性能要求所需要的光学技术。

听行业专家讨论CPO与可插拔光学器件的优点是很有趣的。虽然共封装光学器件在最小化功耗(下一代数据中心的关键要求)方面具有强大的优势，但可插拔光学器件代表了一种可靠的技术，仍有进步的空间。事实上，在一些(如果不是很多)情况下，公司正在使用相同的技术来开发他们的可插拔光学解决方案，就像他们的CPO解决方案一样。²

在峰会上分享的一个有趣的假设是，至少在短期内，CPO在新兴技术领域而不是数据中心可能会有更多的机会。这是因为超大规模云提供商可能不愿意投资于使用共封装光学器件所需的研究和开发，直到CPO在其他应用中实现商业化。CPO的一个合适应用是汽车激光雷达。

许多人认为，激光雷达系统对于自动驾驶汽车从目前的自动驾驶水平(2+级;华体会官网app下载新浪高级部分自动化)到所需的第4级(高度自动化)和第5级(完全自动化)。虽然激光雷达已经在市场上得到了成功的展示，^3.在提高激光雷达系统性能、可靠性和安全性的同时，如何减小激光雷达系统的尺寸和成本仍是一大挑战。业界已经采用固态技术作为解决这些挑战的第一步，^{4 - 5}但长期的解决方案越来越指向硅光子学和共封装光学的使用。⁶其中一个例子是英特尔(Intel)旗下的自动驾驶子公司Mobileye，该公司将使用光子集成电路(PICs)为下一代激光雷达传感器提供动力，预计到2025年将部署这些传感器。⁷其他激光雷达公司如果还没有这样做，预计很快也会这样做。

业内越来越多的人认为，激光雷达正准备从承诺和潜力转向全面生产和部署。但仍有技术挑战需要克服。理解这些挑战并找到解决方案的关键是模拟。最近，我与TKL Engineering的Thomas k mpfel以及Ansys Optics的产品负责人Julien Muller和James Pond一起主持了一个小组，讨论了汽车行业最近的创新以及仿真在推动这些创新中的作用。⁸激光雷达系统的小型化是几个热门话题之一，我们一致认为，从PIC级到系统级对这些系统进行建模的能力对于工程师创建健壮且可扩展的设计至关重要。如今，这种模拟能力的存在，是汽车行业对自动驾驶汽车的未来持乐观态度的众多原因之一。华体会官网app下载新浪

随着我们走向完全自动驾驶的未来，其中一个关键方面将是“互联性”——道路上的每辆车都需要了解其他车辆。这种实时通信网络将需要云中的高带宽基础设施，这将需要高性能数据中心来支持它。因此，即使是新兴的自主技术，集成光子学和CPO在数据中心中的作用也将至关重要。

我们正处于光学行业激动人心的时刻，这是一个重大变革的机会，将推动包括汽车在内的各种市场的下一代技术进步。我很荣幸能成为这段旅程的一部分，我迫不及待地想知道我们接下来要去哪里。

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• Ansys Lumerical的全面的光子学模拟和分析工具套件提供组件级和系统级模拟，以优化性能，最大限度地降低物理原型成本并缩短上市时间。
• 指数级创新来交付交通和流动下一代Ansys仿真和工程工具的未来体验。

参考文献

1. 视神经节
2. Broadcom -共封装光学器件
3. Waymo
4. Velodyne激光雷达-固态激光雷达
5. 模拟光子
6. 集成光子学有望提高激光雷达的安全性
7. 英特尔看到了硅光子学的光明前景，在数据中心及其他领域以光速传输信息
8. 行业洞察:汽车行业的创新