汽车激光雷达结构与激光发射系统

一.汽车激光雷达的结构拆分

激光雷达系统可以分为四个部分: 激光发射，扫描系统，激光接收和信息处理。

二.汽车激光雷达激光发射系统: 波长影响激光功率，激光是核心

1。基本原理: 激发源周期性驱动激光器，发射激光脉冲，激光调制器通过光束控制器控制发射激光的方向和行数，最后通过发射光学系统将激光发射到目标物体上。

2，激光波长: 激光最关键的指标是波长，一般考虑四个因素: 人眼安全，与大气的相互作用，可选的激光器和可选的光电探测器。

目前，业界主流采用905nm和1550nm两种波长。适用于905nm波长的光电探测器比1550nm便宜，但1550nm对人眼更安全。对于与大气的相互作用，1550nm比905nm具有更强的吸水性，但905nm的光损失较小。

3、激光器: 目前主要有鳗鱼激光器、VCSEL激光器和光纤激光器。

4.鳗鱼激光器: 鳗鱼作为探测光源具有发光功率密度高的优点，但由于鳗鱼激光器的发光面位于半导体晶片的侧面，切割、翻转、涂覆和再切割的工艺步骤通常仅在使用期间需要。它可以通过一个接一个的安装与电路板集成在一起，并且每个激光器需要使用分立的光学器件进行光束发散角压缩和独立的手动调节，这在很大程度上取决于生产线工人的手动调整技术。成本高，一致性难以保证。

5. VCSEL激光器: 垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 具有平行于半导体晶片的发光表面，并具有表面发光的特性。由其形成的激光器阵列易于与平坦化的电路芯片接合。加工设备有保证，不需要进行每台激光器的单独调整，并且易于与表面工艺的硅材料微透镜集成，提高光束质量。传统的VCSEL激光器具有发光密度和功率低的缺陷，导致相应的汽车激光雷达产品 (通常 <50m) 仅适用于需要近距离测距的应用。

近年来，许多VCSEL激光器公司开发了多结VCSEL激光器，使其发光功率密度提高了5至10倍，这为应用vcsel研制远程激光雷达提供了可能。

光纤激光器: 使用掺有活化粒子的光纤作为激光介质的激光器，通常以半导体激光器作为能量泵浦源 (半导体激光器发射的光用于泵浦光纤增益介质以产生光)。