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发布时间:2022-02-12 03:48:00 作者:北京北醒
激光雷达的种类很多,但是按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种:
1.按运载平台分:有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。
2.按激光发射波形分:有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。
3.按激光波段分:有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。
4.按激光介质分:有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。
MEMS激光雷达
微机电系统(MEMS)可达到一定的集成化要求,引起了人们的广泛关注。如图2所示,目前已逐渐商用的MEMS激光雷达是采用微振镜结构进行激光束偏转,微振镜需要具有平整的光学镜面,将机械式激光雷达的旋转部件微缩,增加集成度。
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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。
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