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2020 年,Apple在新款 iPad Pro、iPhone 12 Pro 和iPhone 12 Pro Max 上搭载dToF激光雷达模组。让激光雷达再次激发公众探讨。
尽管苹果产品上搭载的激光雷达也是基于飞翔时间原理,但从产品要求乃至消费者群体来看,消费电子应用的激光雷达与无人行驶、高级辅助行驶、机器人、车联网应用的激光雷达差别很大。特别是消费电子对激光雷达模组的体积和功耗要求更加严格。
激光雷达产业自出世以来,紧跟底层器件的前沿发展。伴随着激光雷达技术的发展,从单点激光雷达到现在技术方案不断创新的固態式激光雷达、FMCW 激光雷达,激光雷达一向以来都备受消费电子、无人行驶、机器人、车联网等行业的关注。
当前,激光雷达普遍分为机器式激光雷达、纯固態式激光雷达、半固態激光雷达。其中,半固態雷达以转镜式、旋镜式、振镜式三类为代表。而固態激光雷达主要有MEMS、OPA、Flash三大技术方向。
机器式激光雷达
机器式激光雷达的经典结构主要是经过电机带动光机结构全体回旋,普遍在系统通道数量的增加、测距规模的拓展、空间角度辩白率的提升、系统集成度与可靠性的提升等方面进行技术的创新。机器式激光雷达具备扫描速度快,接受视场小,抗光干扰能力强,信噪比高档优势,缺点在于价格昂贵,光路调试、装配复杂、生产周期漫长、行车环境下可靠性不高。
半固態式激光雷达
半固態式激光雷达可以分为转镜式、微振镜式等。其中,转镜式保持收发模块不动,让电机在带动转镜运动的过程当中将光束反射至空间的一定规模,从而实现扫描探测,其技术创新方面与机器式激光雷达相似。
微振镜式主要选用高速振动的二维振镜实现对空间一定规模的扫描测量,技术发展方面侧重开发口径更加大、频次更加高、可靠性更加好振镜来适用在激光雷达。微镜振动幅度很小,频次高,花费低,技术成熟,适用在量产大规模应用。
纯固態式激光雷达
普遍以为,纯粹的固態激光雷达只要两种,一种是光学相控阵OPA,一种是Flash。OPA 即光学相控阵技术,经过施加电压调度每个相控单元的相位关系,利用相干原理,实现发射光束的偏转,从而完成系统对空间一定规模的扫描测量。
电子扫描式主要遵循时间次序经过顺次驱动不同视场的收发单元实现扫描,系统内无机器运动部件。其结构比全体暴光所有收发单元的 Flash 固態式激光雷达更先进。
Flash激光雷达主要是经过短期直接发射出一大片覆盖探测区域的激光,再以高度活络的面阵接收器,来完成对环境四周图象的绘制。
纯固態式激光雷达因扫描速度快、精准度高、可控性好、体积小等特性被以为是将来激光雷达的发展走向,但纯固態激光雷达技术并无完全成熟。
FMCW 激光雷达
FMCW 激光雷达发射调频持续激光,经过回波信號与参考光进行相干拍频得到频次差,从而间接得到飞翔时间反推目标物间隔,同时也可以按照多普勒频移信息直接测量目标物的速度,技术发展方向有益用硅基光电子技术实现激光雷达系统的芯片化。
FMCW 激光雷达可实现更加高的探测活络度和精准度,合适硅光子和相控阵技术低花费批量生产,而且可以有效阻止其他雷达的干扰。但是,对元件的功耗处理能力要求非常高是约束该技术的基本因素,若要得到市场认同,其中的激光器必必要在调频速度、调频规模、线性度、激光相干性、满足车规乃至可以低花费量产等多方面获得进展。
基于不同激光雷达的优劣势,国表里厂商在技术方面选择不同陣營。
当前机器式激光雷达的玩家主要有:禾赛、Velodyne、速腾、Ouster 等。
混合固態激光雷达的玩家主要有:基于 MEMS 的速腾、Innoviz,基于转镜式的大疆 Livox、法雷奥、Luminar 等。
而纯固態激光雷达玩家有: Quanergy、Ibeo 等。
激光雷达固態化是将来走向,有着小型化、低花费优势。固態激光雷达不必回旋部件,因此体积更加小,非常便利集成在车身内部,而且伴随着系统可靠性的不断提升,花费也可大幅降低。因此,激光雷达有向固態发展的走向。
大粤激光(DAYUE LASER)品牌简介
大粤激光(DAYUE LASER)是一家专业从事精密激光焊接和高精度激光打标设备的制造商,生产销售精密激光焊接机和高精度激光打标机。
目前研发生产和销售的产品有:激光点焊机,激光焊接机,激光打标机等自动化激光工业设备,包括连续光纤激光焊接机、脉冲激光焊接机、QCW精密激光焊接机、光纤传导激光焊接机、振镜扫描激光焊接机(又分光纤传导型和硬光路型),机器人激光焊接机、四轴联动激光焊接机、能量反馈激光焊接机、三通激光焊接机、电池极耳激光焊接机、直綘对焊激光焊接机、首饰激光点焊机、牙科激光点焊机、桌面式激光点焊机、激光模具烧焊机、吊臂式激光模具烧焊机、悬臂式激光模具烧焊机、光纤激光打标机,CO2激光打标机,紫外激光打标机,绿光激光打标机,飞行在线激光打标机、激光喷码机、MOPA氧化铝激光打标机、自动激光打标系统、龙门式大幅面激光打标系统、1.5米刻度激光打标系统、PLC在线激光打标系统、XY数控视觉定位激光打标系统、在线飞行视觉定位激光打标系统、3D激光打标机、自动对焦激光打标系统、便携式激光打标机、桌面式激光打标机、壹轴激光打标机、三轴手机壳激光打标系统等等。
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