●技術簡介：
光達能分辨物體與距離速度等資訊，被認為是必要搭載於自駕車上。目前光達技術皆使用混合機械旋轉，容易引起可靠度的疑慮。故本技術研製全固態掃描之反射式光學相控晶片(OPA)搭配1550-nm VCSEL雷射光源組成微型固態光達，為全世界最領先的光達技術，比現有光達產品更輕薄更有成本優勢被自駕車市場所接受。
●技術之科學突破性：
現今市場上成功商用化的光達系統是Velodyne公司的HDL-64E，以機械旋轉技術將可旋轉360度的反射鏡將雷射光輸出再收集回檢測器中，達成環境感知。然而機械旋轉系統龐大、製作流程複雜，導致產量低價格高昂，並且須將光達裝置於車頂，除有視覺盲區、畫面更新率低(~10Hz)外，也不符合汽車流線型設計。另一光達技術使用微機電振鏡(MEMS)，它是直接在矽基晶片上製作可動式微型鏡面來反射雷射光，實現微米級結構且快速高解析的運動掃描(20-60Hz)。但可動式微型鏡面的結構，容易受到環境熱與機械疲勞影響，有可靠度疑慮，因此全固態式掃描方式為業界所追逐目標。
閃光式(Flash)光達系統是全固態掃描方式之一，以雷射一次全範圍覆蓋前方偵測方向，後由大面積光感測陣列接收來完成。但瞬時雷射大範圍覆蓋的高功率與大面積感測器的需求，也造成了此系統相當耗能且偵測距離短之致命缺點。最後是光學相控陣列光達系統(OPA)，其工作原理與相控陣列雷達一樣，通過調節每個發射陣列單元的折射率改變相位差，進而改變雷射的出光角度。與上述機械掃描技術相比，光相控陣列技術具有掃描速度快精度高、全固態結構、可控性好等優勢，對於自動駕駛環境感知非常有用。Quanergy公司使用熱電調控搭配CMOS製程，整合光源/掃描元件/感測器於同一晶片。另一種是奇景光電結合Lumotive的液晶調控(Lcos)技術。但熱電材料對環境熱穩定性差；液晶調製速度慢(~10Hz)，乃至加工難度高與惡劣環境下操作等問題，目前光學相控陣列技術皆未成熟。
本技術與一般光相控陣列設計不同，研製反射式光相控陣列晶片(OPA)搭配具人眼安全之1550-nm VCSEL雷射光源、光感測器(APD)與放大限幅電路(TIA)、飛行時間計算晶片(ToF)與微控制處理器(MCU)等整合成一微型固態光達。本技術反射式結構不受環境溫度影響，而且結構簡單相容於半導體CMOS製程，有成本優勢。材料部分使用高介電薄膜(電光調控)做成32(水平)x4(垂直)共128個反射面陣列設計，每個反射面陣列單元藉由團隊自行設計的驅動晶片施予外加高電壓(30V)進行相位調變，達成水平30° 垂直 2.5°度的光掃描，掃描速度最高可達1kHz，為目前光達系統之最高掃描速率，偵測距離達100米，單一晶片尺寸約為6x6-mm。未來在自駕車的四周組合多個固態式光達完成360度全方位掃描。
●技術之產業應用性：
未來全球市場皆看好光達在自動駕駛、輔助駕駛、手機感測等應用前景。汽車大廠早已開始發展無人車技術，第一個應用為無人計程車(Robo-taxi)，因為可更有效地利用自駕車的高昂設備成本。根據產業研究機構Yole Développement 2020報導，光達市場在2019年市場規模已達到50億美元。而自駕車的發展帶來了許多商機，預計光達產業規模在2025年達到150億美元，其中25％將應用于汽車領域，年增長率高達20％，未來自動駕駛即將在不久的將來成為現實。預期在更低的生產成本和新科技推動下，光達正成為汽車應用中的關鍵零組件，其中主要應用市場包含車用感測、無人搬運車與掃地機器人等，提供空間建模與路徑規劃。
近幾年各國投入數億美元持續發展光達技術，也產生了數千個專利或發明。光達的投資規模與技術複雜度，乃至於商業營運等，對於台灣企業而言仍是個門檻，導致目前台灣研究最新型之光達技術僅限於學術界，尚未出現台灣Tier1光達供應商。以光達技術演進來看，第一代光達產品是馬達機械旋轉方式(如Velodyne公司)，逐漸演化到第二代光達產品利用微機電陣動鏡進行掃描(如LeddarTech公司)，不過前兩代都有可動式元件，容易引起操作上與可靠性的疑慮，因此全固態式掃描方式為目前大家所追逐目標。本技術的光學相控陣列晶片即為第三代最先進的光掃描元件，具有相當的競爭優勢。
目前除中游(光達感測器)廠商之外，上游廠商(發光元件、光掃描元件、驅動IC晶片)與下游廠商(後端系統整合、汽車廠商)等各國企業在相關領域皆有專利佈局。而台灣轉進車用光達技術開發時，台灣產學研各界仍需要整合及分工，並監控前述領先廠商的專利佈局，始有實力與條件參與自駕車新興產業的發展。本中興大學團隊的技術能量已串連鴻海公司代工量產能力完成此微型固態光達產品，雙方已簽署合作意向書，預期於明年第四季推出產品，再借助MIH平台推廣至國際車廠。計畫因應市場需求，逐步客製化高可靠度以人工智慧為基礎的固態式光達模組。預計完成後，效能超越目前最先進的固態光達系統。因此本研發成果將可提升我國在自駕車領域的技術能力，並推動成立國內第一家自製固態式光達模組應用於自動駕駛之公司。從全球光達市場產值來看，以25％ 全固態光達產品滲透率計算，在2025年預期將有280億台幣的產值，並可創造1萬個就業機會，台灣是重要汽車零組件供應鏈，更不能缺席。

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