工作原理,Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達的原理也是快閃,不像MEMS或OPA的方案會去進行掃描,而是短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環境周圍圖像的繪制。因此,Flash固態激光雷達屬于非掃描式雷達,發射面陣光,是以2維或3維圖像為重點輸出內容的激光雷達。某種意義上,它有些類似于黑夜中的照相機,光源由自己主動發出。Flash激光雷達的成像原理是發射大面積激光一次照亮整個場景,然后使用多個傳感器接收檢測和反射光。但較大的問題是,這種工作模式需要非常高的激光功率。激光雷達的功耗低,延長了設備的使用壽命。天津多線激光雷達廠商
對于激光的波長,目前主要使用使用波長為905nm和1550nm的激光發射器,波長為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射功率。大功率能得到更遠的探測距離,長波長也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產困難。故當前更多使用Si材質量產905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時間來保證安全性。技術原理,激光雷達探測的具體技術可以分為TOF飛行時間法與相干探測方法。其中ToF方法可以進一步區分為iToF和dToF方法;飛行時間(ToF)探測方法,通過直接計算發射及接收電磁波的時間差測量被測目標的距離;相干探測方法(如:FMCW),通過測量發射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調出被測目標的距離及速度。浙江工業激光雷達渠道在某些領域,激光雷達被用于偵察和目標識別。
國外廠商在激光器和探測器行業耕耘較久,產品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經驗和優勢,客戶群體也更為普遍。國內廠商近些年發展迅速,產品性能已經基本接近國外供應鏈水平,并已經有通過車規認證(AEC-Q102)的國產激光器和探測器出現,元器件的車規化是車規級激光雷達實現的基礎,國內廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商,國內廠商在產品的定制化上有較大的靈活性,價格也有一定優勢。光學部件方面,激光雷達公司一般為自主研發設計,然后選擇行業內的加工公司完成生產和加工工序。光學部件國內廠商的技術水平已經完全達到或超越國外供應鏈的水準,且有明顯的成本優勢,已經可以完全替代國外供應鏈和滿足產品加工的需求。
光學相控陣激光雷達(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學相控陣技術。OPA運用相干原理,采用多個光源組成陣列,通過調節發射陣列中每個發射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達完全是由電信號控制掃描方向,能夠動態地調節掃描角度范圍,對目標區域進行全局掃描或者某一區域的局部精細化掃描,一個激光雷達就可能覆蓋近/中/遠距離的目標探測。優點:純固態Lidar,體積小,易于車規;掃描速度快(一般可達到MHz量級以上);精度高(可以做到μrad量級以上);可控性好(可以在感興趣的目標區域進行高密度掃描),缺點: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:光學相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長;探測距離很難做到很遠。激光雷達在工業自動化中用于實時監測生產線上的物體的位置。
激光光源,由于激光器發射的光線需要投射至整個FOV平面區域內,除了面光源可以直接發射整面光線外,點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區域。其中點光源根據光源發射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發射激光器)兩種,二者區別在于EEL激光平行于襯底表面發出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發出(如圖2)。其中VCSEL式易于進行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進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使用激光雷達探查內部,預防泄漏等事故。北京激光雷達批發價格
激光雷達在氣象觀測中用于監測大氣流動和降水情況。天津多線激光雷達廠商
根據發生器的不同可以產生紫外線(10-400nm)到可見光(390-780nm)到紅外線(760-1000000nm)波段內的不同激光,相應的用途也各不相同。激光是一種單一顏色、單一波長的光,激光雷達選用的激光波長一般不低于850nm,以避免可見光對人眼的傷害,而目前主流的激光雷達主要有905nm和1550nm兩種波長。905nm探測距離受限,采用硅材質,成本較低;1550nm探測距離更遠,采用昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質,激光可被人眼吸收,故可做更遠的探測光束。天津多線激光雷達廠商