I-Corps: Non-mechanical scanning for laser ranging

I-Corps:用于激光测距的非机械扫描

基本信息

  • 批准号:
    2244845
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-12-01 至 2023-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this I-Corps project is the development of an incoherent light detection and ranging (LIDAR) system using non-mechanical beam steering with adaptive optical elements based on electrowetting optics. The proposed technology may enable a new generation of systems that are able to adapt to changing conditions and targets. The team will investigate applications such as mapping, agriculture, energy and environmental studies, and more recently, for autonomous navigation and collision avoidance for self-driving cars, drones, and satellites. These applications are all crucial to societal function today. For example, surveying the snow pack can be important for hydroelectric power and drinking water estimates. Other important applications include mapping coastlines as well as determining the health of agricultural crops and trees to predict yields as well as fire risks. Unlike conventional LIDAR systems, the proposed LIDAR design has operational lifetime orders of magnitude longer due to non-mechanical components. This I-Corps project is based on the development of an incoherent light detection and ranging (LIDAR) system using large angle nonmechanical beam steering with electrowetting optical components. The key innovation uses adaptive electrowetting optics, in which the shape of a liquid droplet to be controlled with applied voltage. This phenomenon enables electrically tunable lenses (variable spot size and divergence), prisms (variable steering), and custom-designed optical surfaces (variable wavefront). Two lenses, or a prism, can provide a small amount of steering (few degrees). When this is followed by a miniature fisheye lens, the result is a beam scanning system suitable for LIDAR. With a typical prism scan range of 5o, results have demonstrated nonmechanical beam steering through 180o in two dimensions using a system design with an adjustable spot size and the ability to make patterned beams at speeds of up to 200 Hz. In addition, the proposed technology uses a small ~mm-scale scanner (electrowetting devices and additional optics), low electrical power consumption (mW typical), good optical quality (comparable to fixed microlenses), ability to match a changing situation by tuning spot size and angle, and aberration compensation and adjustable spot size to track an object.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该 I-Corps 项目更广泛的影响/商业潜力是开发非相干光探测和测距 (LIDAR) 系统,该系统使用非机械光束控制和基于电润湿光学的自适应光学元件。 所提出的技术可能使新一代系统能够适应不断变化的条件和目标。 该团队将研究测绘、农业、能源和环境研究等应用,以及最近的自动驾驶汽车、无人机和卫星的自主导航和防撞应用。 这些应用对于当今的社会功能都至关重要。 例如,测量积雪对于水力发电和饮用水估算非常重要。 其他重要应用包括绘制海岸线以及确定农作物和树木的健康状况以预测产量和火灾风险。与传统的激光雷达系统不同,由于采用了非机械部件,所提出的激光雷达设计的使用寿命延长了几个数量级。 该 I-Corps 项目基于非相干光探测和测距 (LIDAR) 系统的开发,该系统使用大角度非机械光束控制和电润湿光学组件。关键创新采用自适应电润湿光学器件,其中液滴的形状通过施加的电压进行控制。这种现象使得电可调透镜(可变光斑尺寸和发散度)、棱镜(可变转向)和定制设计的光学表面(可变波前)成为可能。两个透镜或一个棱镜可以提供少量的转向(几度)。当其后配备微型鱼眼镜头时,就形成了适用于激光雷达的光束扫描系统。典型的棱镜扫描范围为 5o,结果表明,使用具有可调节光斑尺寸的系统设计,可以在二维中实现 180o 的非机械光束转向,并且能够以高达 200 Hz 的速度形成图案光束。 此外,所提出的技术使用小型〜毫米级扫描仪(电润湿设备和附加光学器件),功耗低(典型值mW),良好的光学质量(与固定微透镜相比),能够通过调整光斑来匹配不断变化的情况该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Juliet Gopinath其他文献

Juliet Gopinath的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Juliet Gopinath', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: NCS-FO: Modified two-photon microscope with high-speed electrowetting array for imaging voltage transients in cerebellar molecular layer interneurons
合作研究:NCS-FO:带有高速电润湿阵列的改良双光子显微镜,用于对小脑分子层中间神经元的电压瞬变进行成像
  • 批准号:
    2319405
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI: Acquisition of an Electron Beam Lithography System for Quantum Engineering and Nanoscience Research, Education and Training
MRI:采购用于量子工程和纳米科学研究、教育和培训的电子束光刻系统
  • 批准号:
    2215550
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Chalcogenide-based nonlinear optical gyroscope
基于硫族化物的非线性光学陀螺仪
  • 批准号:
    2224065
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Two-photon absorption engineering in laser diodes for ultrafast pulse generation
合作研究:用于超快脉冲生成的激光二极管中的双光子吸收工程
  • 批准号:
    2133195
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: MRI Consortium: Development of Fiber-coupled Stimulated Emission Depletion Microscopy (STED)
合作研究:MRI 联盟:光纤耦合受激发射损耗显微镜 (STED) 的开发
  • 批准号:
    1919541
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NCS-FR: Shedding light on brain circuits mediating navigation of the odor plume in a natural environment
合作研究:NCS-FR:揭示自然环境中介导气味羽流导航的大脑回路
  • 批准号:
    1926668
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-TT: Laser ranging system with tunable optical elements
PFI-TT:具有可调谐光学元件的激光测距系统
  • 批准号:
    1919148
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAISE: TAQS: On-Chip Entanglement, Preparation, Manipulation, and Detection for Integrated All Quantum Information Processing
RAISE:TAQS:用于集成全量子信息处理的片上纠缠、准备、操纵和检测
  • 批准号:
    1838435
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
GOALI: Stimulated Raman microscopy for sensitive real-time detection of membrane fouling
GOALI:受激拉曼显微镜用于灵敏地实时检测膜污染
  • 批准号:
    1826542
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Optical Vortices and Rotation
职业:光学涡旋和旋转
  • 批准号:
    1554704
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

ADAR1通过编辑p120调控F-actin-YAP/TAZ机械转导通路促进非小细胞肺癌生长和转移的机制研究
  • 批准号:
    82303488
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
电石的机械化学热力学及非均相反应过程强化基础
  • 批准号:
    22338002
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    230 万元
  • 项目类别:
    重点项目
非超离心力场环境中酵母机械力感受器蛋白的激活及其对油脂合成的促进
  • 批准号:
    32301269
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于GIS电磁暂态低频特性的隔离开关机械状态非介入式评价方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
非结构化环境下基于示教学习的冗余机械臂复杂连续操作规划研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Structure and Function of Non-Conventional Caveolins
非常规小窝蛋白的结构和功能
  • 批准号:
    10638902
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
The context-dependent role of Caveolin-1 as a driver of cellular adaptation in Ewing Sarcoma
Caveolin-1 作为尤文肉瘤细胞适应驱动因素的背景依赖性作用
  • 批准号:
    10662162
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Advancing On-Slide and Optical Biopsy Tools to Detect High-Risk Oral Premalignancy
先进的载玻片和光学活检工具来检测高风险口腔癌前病变
  • 批准号:
    10768888
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Protein tyrosine phosphatase non-receptor 14 in vascular stability and remodeling
蛋白酪氨酸磷酸酶非受体 14 在血管稳定性和重塑中的作用
  • 批准号:
    10660507
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Targeting T2 inflammation-evoked mechanical endotypes of ASM shortening in asthma
靶向哮喘中 ASM 缩短的 T2 炎症诱发机械内型
  • 批准号:
    10657988
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了