天津防撞固态激光雷达质量好价格合理「北京北醒」

MEMS激光雷达

二维扫描的MEMS微振镜是激光雷达的关键器件，主要可以通过电热效应、静电效应、电磁效应和压电效应驱动。有研究小组通过对电热双压电晶片驱动的微振镜加热，金属铝的形变大于介质硅，从而形成微结构的振动。实验可以施加电压2.3V，获得9°的偏转角。但是电热效应引起微振镜偏转通常响应速度较低，有实验通过施加12mW的电功率，响应速度只有74Hz。电磁效应驱动的MEMS系统需要在内部封装可动磁性物质或者可动线圈产生磁场，如图3所示，通过施加磁场形成洛伦兹力使得线圈产生偏转，从而驱动MEMS振镜偏转，响应速度可以超过10kHz。压电效应需要异质材料的介入，压电材料（PZT）具有、响应速度快等优点。日本研究小组采用电镀的方法在硅上沉积PZT薄膜，加工形成MEMS结构并进行光学扫描，实验获得11.2kHz的响应速度，39°的视场角。静电效应驱动MEMS具有尺寸小、可单片全集成的优点，受到广泛研究。通常，采用静电效应驱动微反射镜的方式需要在真空环境下，以获得更高的驱动效率，10V电压驱动可以实现大约10°的扫描角度。瑞典KTH的研究小组近期验证了一种新方法，如图4所示，通过MEMS改变光栅周期实现衍射光角度偏转，在20V电压驱动下达到5.6°的扫描角度，功率消耗在微瓦量级。

Flash激光雷达

2010年报道了3D Flash激光雷达的摄像机技术，进行多运动目标探测与跟踪应用，证实了概念的可行性。NASA有研究报道3D成像形式的Flash激光雷达可用于航天器在行星体的自动着陆，系统架构如图9所示，Flash激光雷达具有256×256像素点探测器，扫描速率30 Hz在模拟场景下进行1 km距离的相关测试。另外，在测绘领域，对不同地形、森林等环境进行探测，实验使用1064nm波长的Flash激光雷达，具备20°视场角，55Hz的帧速率。

测器具有远距离单幅成像、易于小型化等优点。APD探测器分线性和盖革两种工作模式：线性模式雪崩光电二极管探测器（linear mode avalanche photodiode，LMAPD）和盖革模式雪崩光电二极管探测器（Geiger mode avalanche photodiode，GMAPD）。Lincoln实验室进行了可应用于激光雷达的面阵探测器的一系列研究。工作在可见光波段的32×32的GMAPD，并且集成了500 MHz的计时电路，可实现每秒5000～10000次的成像速度，距离分辨率15cm。也报道了256×256面阵规模的GMAPD，如图11所示，将探测器单片混合集成到CMOS读出电路上，实现无源光子计数成像，经过30ms的多帧叠加，可以获得3.5km处较清晰的像。Raytheon公司报道了碲镉（HgCdTe）材料LMAPD阵列用于3D激光雷达探测，面阵规模可达到256×256，并验证了线性模式下单光子计数，从而可提供实时、远距离探测功能。