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深圳京柏微科技有限公司
激光雷达主要包括激光发射、接收、扫描器、透镜天线和信号处理电路组成。激光发射部分主要有两种，一种是激光二极管，通常有硅和砷化镓两种基底材料，再有一种就是目前非常火热的垂直腔面发射（VCSEL）（比如 iPhone 上的 LiDAR），VCSEL 的优点是价格低廉，体积极小，功耗极低，缺点是有效距离比较短，需要多级放大才能达到车用的有效距离。
激光雷达主要应用了激光测距的原理，而如何制造合适的结构使得传感器能向多个方向发射激光束，如何测量激光往返的时间，这便区分出了不同的激光雷达的结构。
激光雷达四大机构：机械式，固态式(MEMS)，光学相控阵式(OPA)，泛光面阵式（FLASH）
机械式
以 Velodyne 2007年推出了一款激光雷达为例，它把 64 个激光器垂直堆叠在一起，使整个单元每秒旋转许多次。发射系统和接收系统存在物理意义上的转动，也就是通过不断旋转发射器，将激光点变成线，并在竖直方向上排布多束激光发射器形成面，达到 3D 扫描并接收信息的目的。但由于通过复杂的机械结构实现高频准确的的转动，平均的失效时间仅 1000-3000 小时，难以达到车厂最低 13000 小时的要求。
固态式(MEMS)
利用微电子机械系统的技术驱动旋镜，反射激光束指向不同方向。固态激光雷达的优点包括了：数据采集速度快，分辨率高，对于温度和振动的适应性强；通过波束控制，探测点（点云）可以任意分布，例如在高速公路主要扫描前方远处，对于侧面稀疏扫描但并不完全忽略，在十字路口加强侧面扫描。而只能匀速旋转的机械式激光雷达是无法执行这种精细操作的。
光学相控阵式(OPA)
相控阵发射器由若干发射接收单元组成阵列，通过改变加载在不同单元的电压，进而改变不同单元发射光波特性，实现对每个单元光波的独立控制，通过调节从每个相控单元辐射出的光波之间的相位关系，在设定方向上产生互相加强的干涉从而实现高强度光束，而其他方向上从各个单元射出的光波彼此相消。组成相控阵的各相控单元在程序的控制下可使一束或多束高强度光束按设计指向实现空域扫描。
但光学相控阵的制造工艺难度较大，这是由于要求阵列单元尺寸必需不大于半个波长，普通目前激光雷达的任务波长均在1微米左右，这就意味着阵列单元的尺寸必需不大于500纳米。而且阵列数越多，阵列单元的尺寸越小，能量越往主瓣集中，这就对加工精度要求更高。此外，材料选择也是十分关键的要素。
泛光面阵式（FLASH）
泛光面阵式是目前全固态激光雷达中最主流的技术，其原理也就是快闪，它不像 MEMS 或 OPA 的方案会去进行扫描，而是短时间直接发射出一大片覆盖探测区域的激光，再以高度灵敏的接收器，来完成对环境周围图像的绘制。
LiDAR的趋势
传感器车规化
固态激光雷达取消了机械结构，能够击中目前机械旋转式的成本和可靠性的痛点，是激光雷达的发展方向。除了这两大迫切解决的痛点外，目前量产的激光雷达探测距离不足，仅能满足低速场景（如厂区内、校园内等）的应用。日常驾驶、高速驾驶的场景仍在测试过程中。
当前机械式激光雷达的价格十分昂贵，Velodyne 在售的 64/32/16 线产品的官方定价分别为 8 万/4 万/8 千美元。一方面，机械式激光雷达由发射光源、转镜、接收器、微控马达等精密零部件构成，制造难度大、物料成本较高；另一方面，激光雷达仍未大规模进入量产车、需求量小，研发费用等固定成本难以摊薄。 量产 100 万台 VLP-32后，那么其售价将会降至 400 美元左右。
多传感器融合
在环境监测传感器中，超声波雷达主要用于倒车雷达以及自动泊车中的近距离障碍监测，摄像头、毫米波雷达和激光雷达则广泛应用于各项 ADAS 功能中。四类传感器的探测距离、分辨率、角分辨率等探测参数各异，对应于物体探测能力、识别分类能力、三维建模、抗恶劣天气等特性优劣势分明。各种传感器能形成良好的优势互补，融合传感器的方案已成为主流的选择。
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