激光雷达可对周遭的世界产生完整的3D模型， 其基本方法是发射一束激光，通过测量物体反光信号回到光源所经历的时间来算出距离（或更进一步使用多普勒频移来获得速度），然后，转动光源，得到周围不同点的信息以获得完整图像。

大部分激光雷达—比如自动驾驶汽车上常见的系统，目前采用分立的器件，比如激光源，透镜系统，和外部的接收器。为了获得有用的视野，激光光源/接收器需要转动，这就会引起振动甚而上下窜动，当系统的大小和复杂度要求越来越高时，这种机械的结构限制了激光雷达的扫描速度，使得人们对它在极端环境中长期工作可靠性产生顾虑。今天，商用高端激光雷达系统售价在一千美金到七万美金之间，所以难以运用到对成本有严格要求的领域。

 MIT最初是从开发用于硅光子芯片的300mm晶圆项目开始研究微芯片激光雷达的。硅光子芯片技术是要在硅晶圆上做出截面尺寸在几百纳米量级的光波导，其性质和光导纤维类似，但尺寸小很多。这个过程就好比将电阻晶体管等分立的元器件缩小到集成电路中的纳米级别。

2011年美国国防部高级研究计划署(DARPA)表示对此技术意兴盎然，组织成立电子光子异构集成项目(E-PHI) 。其两个主要的成果是诞生了世界上首个大规模集成光相控阵和首个光波束宽角度扫描阵列。这两个器件显示了光也可以像电一样，使用CMOS技术实现相控阵。而后者已经在雷达领域替代机械相控阵波束扫描流行了数十年。看起来光相控阵是激光雷达一种相当优雅的小型化廉价固态实现。研究者称若年产达到百万片，每片成本仅10美元量级。

目前MIT在0.5mmx6mm的硅光子芯片上实现了发射和接受相控阵和片上锗光检测器（激光光源尚未集成在内，但是已有演示系统集成片上激光器）。为了实现波束扫描，每个光天线单元的相位必须单独控制，这是通过热移相器实现的。其原理是对光波导直接加热，来改变其光折射率，从而改变了经过其中的光的相位和速度。最后光遇到硅结构上的一个刻痕，从而从波导散射到自由空间，这个刻痕即充当光天线的作用。由于每束光的相位不同，所有的光束相互干涉，最后形成聚焦波束，从而不需要透镜。

目前的波扫范围大约是51度，因为受限于天线单元间的间隔。再减少的话硅波导可能因尺寸太小而不能有效地束缚光场，但技术上而言应该可以做到近100度。当然，实际应用时完全可以通过使用多个传感器来获得360度图像。该激光雷达的信号检测是基于相干光方法而不是直接的飞行时间(time-of-flight)测量,所以系统只需要将接受信号与发射信号做比较，这就有效地减轻了太阳光对系统造成的大量噪声，而使最廉价的光学检测而非昂贵又难以集成的雪崩光电检波器/光子倍增管技术成为可能。

目前该激光雷达系统可以检测2m范围内的物体，而分辨率在5cm左右，预计可以达到10m范围，分辨率纵向1cm和横向3cm.技术路径而言应该未来可以做到100m甚至更远。从功率角度而言，如果使用诸如氮化硅等材料，可以将输出功率增大2到3个数量级。更大的功率意味着更大的相控阵即更好的波束指向性，导致更长的测程和更好的横向分辨率。挑战在于每个硅光波导和天线单元间的一致性和精度到底能做到多好，这取决于未来光刻技术的发展。