PLD脈沖激光二極管發射器件 APD雪崩光電二極管光傳感器 產品車載應用

激光雷達簡介

---

　　激光雷達LiDAR(Light Detection and Ranging) ，是激光探測及測距系統的簡稱，與微波雷達相類似，是探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。其工作方式是向目標發射探測激光信號，然后將接收到的從目標反射回來的信號與發射信號進行比較處理，以此獲得目標的有關信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數并生成點云數據，實現對目標的探測、跟蹤和識別。

激光雷達原理

---

　　激光雷達根據激光線數不同分為2D以及3D激光雷達，單線2D-Lidar生成二維平面地圖，多用于室內機器人導航、倉庫AGV等應用;多線3D-Lidar生成三維地圖, 提供FOV內目標物完整的距離、角度和高度信息，廣泛用于自動駕駛、地形測繪以及三維高精地圖的構建(3D-SLAM)。

　　激光雷達按照掃描方式分為機械掃描式(包括機軸旋轉式、轉鏡式)、MEMS掃描式、Flash以及OPA+FMCW式。

TOF原理圖

激光雷達——機械掃描式原理

---

　　機械掃描式激光雷達采用TOF原理，通過旋轉的機械鏡面來對激光光束發射和接收到回波信號之間的時間差進行測量，進而確定目標物體的距離信息和方位信息，實現對周圍360°的掃描成像。

機械掃描點云數據

激光雷達——MEMS掃描原理

---

　　MEMS激光雷達不使用機械電機方案，而是使用半導體方案來掃描或引導光線，。MEMS將包括反射鏡在內的所有機械器件全部集成于單個芯片上，利用驅動信號(電熱、電磁、靜電、壓電效應)控制微型反射鏡的快速振動來實現MEMS雷達激光光束掃描。

微鏡位置、方向、角度時域圖

激光雷達——Flash原理

---

　　激光發射單元在極短的時間內以面陣激光脈沖的形式對探測目標進行照射，經探測目標反射的回波信號由接收系統中位于透鏡焦平面處的陣列傳感器完成光電轉換，根據陣列上每個像素點記錄的飛行時間信息來進行測距，并完成對探測目標三維圖像的繪制。

3D Flash點云

 

激光雷達——OPA+FMCW原理

---

　　激光器功率均分到多路相位調制器陣列，光場通過光學天線發射，在空間遠場相干疊加形成一個具有較強能量的光束。經過特定相位調制后的光場在發射天線端產生波前的傾斜，從而在遠場反映成光束的偏轉，通過施加不同相位，可以獲得水平方向上不同角度的光束掃描。另外通過改變光學頻率梳中不同梳齒的波長，可實現在垂直方向上的光束控制。

OPA掃描水平/垂直方向角度

　　與OPA結合使用的FMCW是利用可調諧半導體激光器進行驅動，進而生成光頻率隨著時間以三角波規律變化的信號。通過對生成的信號進行分光處理，將其分為本振光和信號光兩部分，激光光束經過激光發射系統發射后照射到待測目標表面上，本振光與信號光的回波信號在光電探測器上混頻。混頻后的中頻信號通過傅里葉變換等方法進行數據采集和處理，從而提取出目標的距離、速度等信息。

推薦型號

---