海南智能网联固态激光雷达质量好*** 北醒

混合固态激光雷达

李远指出，混合固态激光雷达在现阶段爆发，除了由自动驾驶的驾驶技术形势所决定，也源自汽车发展阶段的加速孵化。主要体现在三大层面：对于高速自动驾驶的性能要求、对于乘用车的稳定性和安全性的要求以及对于乘用车的成本要求。在他看来，未来十年我们会经历从以手机和笔记本电脑为代表的被移动时代到以自动驾驶为代表的完全自主移动时代的转变，而自动驾驶就是通过激光雷达这种传感器促成其解放人力，超越人力极限。据百度李彦宏在2021世界人工智能大会上公布的数据来看，15%的通行效率的提升，可以转化为2.4%的 GDP 的增长，这样的增长是不可小觑的。

关于车载混合固态激光雷达面临的未来形势，李远肯定地表示：“我们很清楚的意识到北醒汽车客户群体的***需求，全天候更远距离准确的感应能力，符合车规但是也要适应乘用车售价。这些客户来自三大群体，分别是造车新势力、L4以上无人驾驶方案商、传统车厂。”

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

Flash激光雷达的距离分辨力和角度分辨力直接受限于探测器性能，为了实现远距离探测，焦平面阵列探测器需要价格昂贵的雪崩光电探测器（APD），更大面积、更的探测器很难获得。为了解决Flash激光雷达分辨力受限的问题，韩国KAIST有研究小组提出采用偏振调制普克尔盒（polarizationmodulating Pockels cell，PMPC）和面阵微偏振电荷耦合器件（micro-polarizer charge-coupled device，MCCD）的方案，由于激光偏振态随着距离产生变化，MCCD可以探测回波的偏振态，计算得到距离，1024×1024个阵元数的MCCD可以弥补大面积的APD阵列的不足，获得较高的角分辨力。实验得到了0.12mrad的角分辨率和16m范围内5.2mm的距离分辨率。

机械式激光雷达

机械式激光雷达存在精密装配困难、系统庞大等缺点，目前价格仍然居高不下。为了突破这一缺陷，研究者们提出了诸多的解决方案。20世纪90年始出现Flash 3D成像激光雷达，也出现了通过液晶实现的光学相控阵结构，21世纪初出现了MEMS类型的激光雷达组件，迄今各种方案竞相追逐，不断发展。MEMS器件作为机械式向固态LiDAR过渡的解决方案，具有一定程度的小型化、响应速度较快的特点，且MEMS功能性结构能够忍受热压，因此可以承受相对较高的激光能量，但是由于MEMS结构单元尺寸较大，存在机械振动、旋转，受环境因素影响较大。针对全固态激光雷达发展需求，Flash激光雷达可对目标一次照射成像，成像质量终取决于面阵探测器的性能，但是数据庞大，一次成像速度较慢。液晶光学相控阵器件在空间光调制器领域商业化应用成熟，具有全固态、便宜、可大面积制作等特点，但是响应速度较慢、光束可偏转角度较小。数十年来，集成光波导相控阵芯片作为全固态、小型化LiDAR有潜力的解决方案得到了广泛的研究，硅基光学相控阵激光雷达具有CMOS兼容的特点，价格便宜，但是热光效应的扫描速度仍有待提升，可以采用硅基等离子体色散效应的相位调制器来满足更高速的应用需求。