欢迎光临铝电解电容网站

铝电解电容

三和电解电容规格书

【固态铝电解电容材料】什么是固态激光雷达?

作者:希文      发布时间:2021-04-12      浏览量:0
什么是固体激光雷达?理论上,固体激光雷达

什么是固体激光雷达?

理论上,固体激光雷达是完全没有移动部件的雷达,光控制阵(OpticalPhased命令Array)和Flash是典型的技术路线,也被认为是纯固体激光雷达方案。

但近年来,一些非完全旋转的激光雷达也被称为固体激光雷达,具有分辨率高、有限水平FOV(前进而不是360°)等多种性能特征,但这些技术方案有一些微小的移动部件

固体激光雷达工作原理

固体激光雷达形成的三种技术路线

经过多年的发展,固体激光雷达的基本框架已经比较清晰,以下是目前主流的三种方案。

1.MEMS微机电系统。

MEMS是指将机械机构进行微型化、电子化的设计,将原本体积较大的机械结构通过微电子技术集成到硅芯片上,大规模生产。技术成熟,完全可以批量生产。主要通过MEMS微镜实现垂直一维扫描,整体360度水平旋转完成水平扫描,其光源采用光纤激光,主要是因为905纳米管的重频不高,重频高的平均功率过大,影响激光管的寿命。

严格来说,MEMS不是纯固态激光雷达,而是MEMS方案中没有完全消除机械,所以微型化了机械,扫描单元变成了MEMS微镜。

2.OPA光学控制技术。与其他技术方案相比,OPA方案描述了激光雷达芯片级解决方案的美好前景。它主要由多个光源组成阵列,通过控制各光源的发光时间差,合成具有特定方向的主光束。然后通过控制,主光束可以实现不同方向的扫描。雷达的精度可以达到毫米水平,适应未来激光雷达的固体化、小型化、低成本化的倾向,但难点是如何提高单位时间内测量的点云数据、投入成本大等问题。

3.Flash

flash激光雷达的原理也是闪烁的,不像MEMS或OPA那样的方案扫描,而是在短时间内直接发射复盖探测区域的激光,用敏感的接收器完成环境周围的图像的描绘。

固体激光雷达的优缺点

利用光学相控阵扫描技术的固体激光雷达确实有很多优点。例如,

①其结构简单,尺寸小,无需旋转部件,在结构和尺寸上大幅度压缩,提高寿命,降低成本。

②扫描精度高,光学相控阵的扫描精度依赖于控制电信号的精度,可达到千分之一以上的量级。

③控制性好,可在允许的角度范围内任意指向,可在重点区域进行高密度扫描。

④扫描速度快,光学相控阵的扫描速度取决于所用材料的电子学特性,一般可达到MHz量级。

当然,固体激光雷达也有

①扫描角有限,固体意味着激光雷达不能旋转360度,只能检测前方。因此,为了实现全面扫描,必须在不同的方向配置多个固体激光雷达(至少前后两个)。

②旁瓣问题,格栅衍射除中央明纹外还会形成其他明纹,这个问题会使激光在最大功率方向以外形成旁瓣,分散激光的能量。

③加工难易度高,光学相控阵列要求阵列单元尺寸在一半以下,一般激光雷达的工作波长在1微米左右,阵列单元尺寸在500nm以下。此外,阵列密度越高,能量越集中。这提高了加工精度的要求,需要一定的技术突破。

④接收面大,信噪比差:传统的机械雷达只需要小的接收窗口,但固体激光雷达需要整个接收面,因此引进了很多环境光噪音,提高了扫描分析的难易度。

总的来说,目前固体激光雷达在其本来的特性上(可靠性强、成本低、距离远),市场上现有的雷达产品难以同时满足,固体激光雷达在短时间内难以产品化。同时,目前所有固体雷达公司的交货日期都在延长。

很多业内人士预测,未来固态化、小型化、未来可期,但机械式激光雷达仍是主流。