工作原理,F(xiàn)lash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達(dá)的原理也是快閃,不像MEMS或OPA的方案會(huì)去進(jìn)行掃描,而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對(duì)環(huán)境周圍圖像的繪制。因此,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá)屬于非掃描式雷達(dá),發(fā)射面陣光,是以2維或3維圖像為重點(diǎn)輸出內(nèi)容的激光雷達(dá)。某種意義上,它有些類似于黑夜中的照相機(jī),光源由自己主動(dòng)發(fā)出。Flash激光雷達(dá)的成像原理是發(fā)射大面積激光一次照亮整個(gè)場(chǎng)景,然后使用多個(gè)傳感器接收檢測(cè)和反射光。但較大的問題是,這種工作模式需要非常高的激光功率。激光雷達(dá)的功耗低,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。天津多線激光雷達(dá)廠商
對(duì)于激光的波長(zhǎng),目前主要使用使用波長(zhǎng)為905nm和1550nm的激光發(fā)射器,波長(zhǎng)為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發(fā)射功率。大功率能得到更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,長(zhǎng)波長(zhǎng)也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產(chǎn)困難。故當(dāng)前更多使用Si材質(zhì)量產(chǎn)905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時(shí)間來保證安全性。技術(shù)原理,激光雷達(dá)探測(cè)的具體技術(shù)可以分為TOF飛行時(shí)間法與相干探測(cè)方法。其中ToF方法可以進(jìn)一步區(qū)分為iToF和dToF方法;飛行時(shí)間(ToF)探測(cè)方法,通過直接計(jì)算發(fā)射及接收電磁波的時(shí)間差測(cè)量被測(cè)目標(biāo)的距離;相干探測(cè)方法(如:FMCW),通過測(cè)量發(fā)射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調(diào)出被測(cè)目標(biāo)的距離及速度。浙江工業(yè)激光雷達(dá)渠道在某些領(lǐng)域,激光雷達(dá)被用于偵察和目標(biāo)識(shí)別。
國(guó)外廠商在激光器和探測(cè)器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì),客戶群體也更為普遍。國(guó)內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國(guó)外供應(yīng)鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認(rèn)證(AEC-Q102)的國(guó)產(chǎn)激光器和探測(cè)器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國(guó)外廠商,國(guó)內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性,價(jià)格也有一定優(yōu)勢(shì)。光學(xué)部件方面,激光雷達(dá)公司一般為自主研發(fā)設(shè)計(jì),然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學(xué)部件國(guó)內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到或超越國(guó)外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn),且有明顯的成本優(yōu)勢(shì),已經(jīng)可以完全替代國(guó)外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。
光學(xué)相控陣激光雷達(dá)(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理,采用多個(gè)光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號(hào)控制掃描方向,能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個(gè)激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測(cè)。優(yōu)點(diǎn):純固態(tài)Lidar,體積小,易于車規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級(jí)以上);精度高(可以做到μrad量級(jí)以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高密度掃描),缺點(diǎn):易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個(gè)波長(zhǎng);探測(cè)距離很難做到很遠(yuǎn)。激光雷達(dá)在工業(yè)自動(dòng)化中用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上的物體的位置。
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個(gè)FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點(diǎn)光源則需要做二維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域。其中點(diǎn)光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發(fā)射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)兩種,二者區(qū)別在于EEL激光平行于襯底表面發(fā)出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發(fā)出(如圖2)。其中VCSEL式易于進(jìn)行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進(jìn)行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下管道檢測(cè)使用激光雷達(dá)探查內(nèi)部,預(yù)防泄漏等事故。北京激光雷達(dá)批發(fā)價(jià)格
激光雷達(dá)在氣象觀測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣流動(dòng)和降水情況。天津多線激光雷達(dá)廠商
根據(jù)發(fā)生器的不同可以產(chǎn)生紫外線(10-400nm)到可見光(390-780nm)到紅外線(760-1000000nm)波段內(nèi)的不同激光,相應(yīng)的用途也各不相同。激光是一種單一顏色、單一波長(zhǎng)的光,激光雷達(dá)選用的激光波長(zhǎng)一般不低于850nm,以避免可見光對(duì)人眼的傷害,而目前主流的激光雷達(dá)主要有905nm和1550nm兩種波長(zhǎng)。905nm探測(cè)距離受限,采用硅材質(zhì),成本較低;1550nm探測(cè)距離更遠(yuǎn),采用昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質(zhì),激光可被人眼吸收,故可做更遠(yuǎn)的探測(cè)光束。天津多線激光雷達(dá)廠商