激光雷达（LiDAR）

发布时间：2025-05-21 09:51

激光雷达按照“测距、发射、光速操纵、探测、数据处理”五大关键技术，即五个维度，可以分为多个类别。每个不同分类方式又可进一步细分为不同的技术路线，不同路线之间差异较大[2]。

(1)飞行时间法(Time of Flight，ToF)：通过记录发射一束激光脉冲与探测器接收到回波信号的时间差，直接计算目标物与传感器之间距离的探测方法。

(2)三角测距法：系统以一定角度发射的激光照射在目标物后，在另一角度对反射光进行成像，根据物体在摄像头感光面上的位置通过三角几何原理推导出目标物距离的探测方法。

(3)调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)：指发射调频连续激光，通过回波信号与参考光进行相干拍频得到频率差，从而间接获得飞行时间反推目标物距离，同时也能够根据多普勒频移信息直接测量目标物的速度。

(4)边发射激光器(Edge Emitting Laser，EEL)：指一种激光发射方向平行于晶圆表面的半导体激光器。

(5)垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)：指一种激光发射方向垂直于晶圆表面的半导体激光器。

(6)光子晶体结构表面发射激光器(Photonic Crystal Surface Emitting Lasers，PCSEL)：指一种采用2D光栅结构(光子晶体)、可对光线进行线性正交散射的半导体激光器，激光发射在平面外且方向垂直。

(7)光纤激光器：指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器。

(8)光源905nm：最常用的激光光源波长，但处于人眼可吸收光谱中，需要控制功率。

(9)光源1550nm：新型激光光源波长，不处于人眼可吸收光谱中，可以加大功率。

(10)PIN PD：工作无增益的光电二极管。

(11)雪崩式光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)：工作在线性增益范围的光电二极管。

(12)单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)：工作在盖革模式、具有单光子探测能力的光电二极管。

(13)硅光电倍增管(Silicon Photo-Multiplier，SiPM)集成了成百上千个单光子雪崩二极管的光电探测器件。

(14)衬底材料硅：制作半导体最常用的材料，规模化生产、工艺改进使得成本极低；吸收光的波长范围为 300-1200nm。

(15)衬底材料铟镓砷可吸收900-1700nm波长范围的光，未规模化生产。

(16)机械式：通过电机带动收发阵列进行整体旋转，实现对空间水平360°视场范围的扫描，测距能力在水平360°视场范围内保持一致。

(17)混合固态：微机电系统(Micro-Electro Mechanical System，MEMS)采用高速振动的MEMS振镜实现对空间一定范围的扫描测量，其中MEMS微振镜为采用MEMS技术制造的谐振式扫瞄镜。

(18)转镜：转镜方案中收发模块保持不动，电机在带动转镜运动的过程中将光束反射至空间的一定范围，从而实现扫描探测。

(19)固态：光学相控阵(Optical Phase Array，OPA)：通过对阵列移相器中每个移相器相位的调节，利用干涉原理实现激光按照特定方向发射的技术。

(20)固态：电子扫描：按照时间顺序通过依次驱动不同视场的收发单元实现扫描，系统内没有机械运动部件，是纯固态激光雷达的一种发展方向。

(21)现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)：指专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路。

(22)高性能单片机(Micro controller Unit，MCU)：把 CPU的频率与规格做适当缩减，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

(23)数字信号处理单元(Digital Signal Processor，DSP)：内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。

(24)片上系统芯片(System on Chip，SoC)：单个芯片集成光电探测器、前端电路、波形数字化、算法处理、激光脉冲控制等功能模块，能够显著降低系统复杂度和成本，适合大规模量产，有条件取代主控单元FPGA。

网址：激光雷达（LiDAR） http://c.mxgxt.com/news/view/1336606