雷達(dá)的歷史背景
從2015年到2020年，該國(guó)發(fā)布了一系列相關(guān)政策，重點(diǎn)關(guān)注“智能網(wǎng)聯(lián)汽車”和“自動(dòng)駕駛汽車”。2020年初，國(guó)家發(fā)布了兩個(gè)計(jì)劃，分別是智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略和汽車駕駛自動(dòng)化分類，明確了自動(dòng)駕駛的戰(zhàn)略地位和未來(lái)發(fā)展方向。
全球知名咨詢公司Yole Development發(fā)布了一份與“汽車和工業(yè)應(yīng)用中的激光雷達(dá)”相關(guān)的行業(yè)研究報(bào)告，提到汽車領(lǐng)域的激光雷達(dá)市場(chǎng)到2026年有可能達(dá)到57億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)五年的復(fù)合年增長(zhǎng)率可能超過(guò)21%。
在汽車自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，有兩大主流的自動(dòng)/輔助駕駛技術(shù)流派，分別是純視覺(jué)派和激光雷達(dá)等不同傳感器融合方案。目前，激光雷達(dá)因其測(cè)距能力強(qiáng)、分辨率高和抗干擾性好等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到眾多企業(yè)的青睞，成為相機(jī)、毫米波雷達(dá)等其他檢測(cè)方法不可或缺的補(bǔ)充。
作為汽車視覺(jué)的“眼睛”，激光雷達(dá)的性能具有核心影響力，直接影響自動(dòng)/輔助駕駛的安全性。激光雷達(dá)的傳輸峰值功率越高，其探測(cè)距離就越遠(yuǎn)，相應(yīng)的空間分辨率和檢測(cè)靈敏度也越高，天氣干擾造成的影響也就越小。
在汽車激光雷達(dá)市場(chǎng)中，EEL型905nm半導(dǎo)體激光器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧且成本低廉而成為主流的激光雷達(dá)激光源。然而，由于其材料和波長(zhǎng)間隔的限制，該模塊存在一定的局限性，目前尚不能滿足人眼安全波長(zhǎng)要求，并且在高重復(fù)頻率和窄脈沖模式下操作，導(dǎo)致測(cè)距能力的損失。從某種意義上說(shuō)，這些特性成為了其進(jìn)一步發(fā)展的障礙。
VCSEL激光器具有獨(dú)特的圓形光束傳輸能力，在提高雷達(dá)分辨率和大幅簡(jiǎn)化光束成形成本方面具有一定優(yōu)勢(shì)。然而，由于其相對(duì)較短的發(fā)展歷史和較低的傳輸功率，極大地限制了其在激光雷達(dá)方向的應(yīng)用。
簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)及流程圖-英文.png)
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人眼結(jié)構(gòu)圖
在汽車無(wú)人駕駛領(lǐng)域的發(fā)展中，被認(rèn)為有三個(gè)核心方面：環(huán)境感知與定位、決策規(guī)劃和執(zhí)行控制。為了實(shí)現(xiàn)成熟和安全的無(wú)人技術(shù)，首先需要克服環(huán)境感知部分的技術(shù)挑戰(zhàn)。環(huán)境感知意味著監(jiān)測(cè)自動(dòng)駕駛行為參與者（如無(wú)人車、無(wú)人機(jī)等）周圍的環(huán)境，并通過(guò)攝像頭、傳感器和激光雷達(dá)整合信息。
傳統(tǒng)的激光雷達(dá)常用905nm波長(zhǎng)的近紅外激光，這種激光器相對(duì)成熟且成本較低。然而，考慮到人眼安全的要求，激光的輸出功率明顯受到限制。同時(shí)，在陽(yáng)光下有更多的近紅外背景光，傳感器的信噪比在物理上受到限制，最大檢測(cè)距離被限制在大約150米。
為了有效地克服這些挑戰(zhàn)，無(wú)人駕駛技術(shù)的研發(fā)正在探索更先進(jìn)的激光雷達(dá)技術(shù)和傳感器融合方案。例如，一些研究和開(kāi)發(fā)正在聚焦于使用不同波長(zhǎng)的激光，以減少陽(yáng)光干擾并提高探測(cè)距離。此外，提高激光雷達(dá)的分辨率和精度，以及通過(guò)算法優(yōu)化增強(qiáng)環(huán)境感知能力，也是實(shí)現(xiàn)安全無(wú)人駕駛的關(guān)鍵因素。通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)，未來(lái)的無(wú)人駕駛技術(shù)有望更加安全、可靠和高效。
我們的產(chǎn)品
亮源激光開(kāi)發(fā)的1550nm紅外激光器的安全限值比905nm激光器高出約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。由于較長(zhǎng)的波長(zhǎng)，這種激光器的穿透力更強(qiáng)，因此背景光干擾問(wèn)題相對(duì)可以忽略，這使得它更適合在雨天和霧天使用，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)和測(cè)距。同時(shí)，通過(guò)使用相干技術(shù)，探測(cè)器只對(duì)自身發(fā)射的激光回聲作出響應(yīng)。這種激光雷達(dá)的信噪比遠(yuǎn)高于905nm的ToF（時(shí)間飛行）激光雷達(dá)，其最大探測(cè)距離可達(dá)1000米以上，在特殊場(chǎng)景中甚至可達(dá)數(shù)公里。
此外，由于獨(dú)特的泵浦調(diào)制技術(shù)，這種激光雷達(dá)避免了因泵浦常開(kāi)而產(chǎn)生的大量ASE（放大自發(fā)輻射）噪聲和功耗，這在市場(chǎng)上類似產(chǎn)品中也是一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)。這些特性使得1550nm激光雷達(dá)在遠(yuǎn)距離探測(cè)、高信噪比和低功耗方面表現(xiàn)出色，是無(wú)人駕駛技術(shù)中環(huán)境感知能力的重要提升。
1550nm激光雷達(dá)的這些優(yōu)勢(shì)意味著在復(fù)雜和多變的環(huán)境條件下，如惡劣天氣和高光照條件下，無(wú)人駕駛車輛能夠更準(zhǔn)確地感知周圍環(huán)境，從而提高整體的駕駛安全性。這一技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，標(biāo)志著無(wú)人駕駛技術(shù)在感知精度和適應(yīng)性方面的重大進(jìn)步。
1550nm 光纖激光功率放大器簡(jiǎn)單流程圖
Mini 脈沖激光器
我們近年推出的最新1.5μm微脈沖光纖激光器在體積、重量、功耗等技術(shù)指標(biāo)方面相比小型脈沖光纖激光器進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。這款激光器因其緊湊的結(jié)構(gòu)和相對(duì)較低的功耗，與市場(chǎng)上類似的激光產(chǎn)品相比，被視為汽車激光雷達(dá)最合適的激光光源。
1.5μm微脈沖光纖激光器的主要優(yōu)勢(shì)包括：
· 緊湊的設(shè)計(jì)：這種設(shè)計(jì)使得激光器可以輕松集成到汽車的各種部件中，即使是在空間有限的區(qū)域也能安裝。
· 低功耗：較低的功耗有利于提高整體的能效，對(duì)于電動(dòng)汽車而言，這意味著可以幫助延長(zhǎng)電池的續(xù)航能力。
· 優(yōu)化的性能指標(biāo)：在體積、重量和功耗等方面的優(yōu)化，使其在激光雷達(dá)應(yīng)用中表現(xiàn)出色，尤其是在需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的場(chǎng)景中。
1.5μm激光器的這些特性使其在汽車激光雷達(dá)領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用潛力。它們能夠提高雷達(dá)系統(tǒng)的整體性能，特別是在需要高精度和高可靠性的自動(dòng)駕駛應(yīng)用中。
使用的核心技術(shù)
- 納秒級(jí)窄脈沖驅(qū)動(dòng)技術(shù)
- 光學(xué)非線性效應(yīng)抑制技術(shù)
- 獨(dú)特功耗優(yōu)化技術(shù)
- 近衍射極限光束質(zhì)量控制技術(shù)
1550nm脈沖光纖雷達(dá)逐漸成為趨勢(shì)
總的來(lái)說(shuō)，激光源的選擇對(duì)于決定激光雷達(dá)系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。雖然傳統(tǒng)的905nm半導(dǎo)體激光器已被廣泛使用，但它們存在一定的局限性，這些局限性阻礙了激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)揮其全部潛力。相比之下，采用1550nm波長(zhǎng)的光纖激光器代表了高端激光雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)展的顯著趨勢(shì)。
這些激光器提供了眼睛安全的操作、抗干擾能力、擴(kuò)展的探測(cè)范圍和改善的圖像質(zhì)量。此外，使用相干技術(shù)可以增強(qiáng)信號(hào)質(zhì)量，使激光雷達(dá)系統(tǒng)在各種應(yīng)用中表現(xiàn)出色，包括自動(dòng)駕駛、激光測(cè)距、遠(yuǎn)程感測(cè)和安全監(jiān)控等。激光源向1550nm發(fā)展的趨勢(shì)將徹底改變激光雷達(dá)技術(shù)，為更安全、更高效和高性能的應(yīng)用鋪平道路。
相關(guān)產(chǎn)品
