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激光雷达的市场规模

不同的应用领域对激光雷达的需求不同，按结构的复杂程度可以分为一维激光雷达、二维激光雷达、三维激光扫描仪、三维激光雷达等，其中二维激光雷达和三维激光雷达能够实现空间建模，可以使用在机器人及无人驾驶之中。

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激光雷达的选择

用于激光雷达的二维激光扫描仪的激光器所输出的激光波形有两种：一种是脉冲式的，另一种是连续波（continuous wave, CW）。脉冲式的激光器一般是半导体激光器，或用半导体激光器泵浦的Nd-YAG (neodymium-doped yttrium aluminium garnet, Nd:Y3Al5O12)激光器。他们的特点是输出的功率大，峰值功率可达到几MW。Optech和莱卡公司使用的是Nd-YAG激光器，波长为1064 nm，安全等级为IV级。安全等级为I级的激光器即使在面对面使用是也不会对人眼和动物的眼睛造成伤害。

激光雷达是通过发射激光束，再接收从远处物体反射回来的光束，通过测量光束的飞行时间而获得远处物体的距离信息。不过，激光束非常窄，并且它们不会发生散射，因此单束激光雷达脉冲只能感知一个非常小的物体。为了实际应用，激光雷达传感器得进行某种形式的“扫描”。大多数激光雷达传感器会连接到一个旋转它们的驱动马达，一旦激光发射与马达的运动同步，我们就可以知道激光指向的位置，并将前方环境的整体成像合成在一起。因此，激光雷达的视场取决于马达转动它的角度。

激光雷达

1) 固体激光雷达。固体激光雷达就是指没有运动部件的激光雷达，也叫作固态激光雷达，如图2所示。它具有结构简单、尺寸小、寿命高、成本低等优点。

2) 气体激光雷达。气体激光雷达以CO2激光雷达为代表。激光脉冲在大气层中行进，一方面被气溶胶散热，另一方面被大气物质吸收，气体激光雷达所提取的信息正是表现为CO2气体对激光脉冲能量的吸收。在激光雷达吸收探测系统中，既利用了气溶胶散热形成的回波，又利用了气体吸收而获得CO2的信息，其吸收信号的强弱反应了CO2浓度的大小。气体激光雷达工作在红外波段，大气传输衰减小，探测距离远，已经在大气风场和环境监测方面发挥了很大作用。