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1550nm纳米发射波长光纤激光器的激光功率

发布时间:2020/11/9 23:35:47 访问次数:2399

解决办法主要有两种,一是使用 1550 纳米发射波长的激光器,用光纤领域的掺铒放大器进一步提升功率,1550 nm 波段的激光,其人眼安全阈值远高于 905nm 激光。因此在安全范围内可以大幅度提高 1550 nm 光纤激光器的激光功率。典型例子就是沃尔沃和丰田投资的 Luminar。

缺点是 1550 纳米激光器价格极其昂贵,且这是激光器产业的范畴,激光雷达厂家的技术远不及激光器产业厂家,想压低成本几乎不可能,还有一个缺点是 1550 纳米对阳光比较敏感。不过 1550 纳米附加一个优点就是像毫米波雷达一样全天候。二是使用 SPAD 或 SiPM 接收阵列,而不是传统 APD 阵列,SPAD 阵列效率比 APD 高大约 10 万倍,典型例子是丰田中央研究院。但 SPAD 阵列目前还不算特别成熟,价格也略高。

华为要想快速切入激光雷达领域,自然也是选择 MEMS 激光雷达,不过针对功率过低的缺点,华为做了改进,也就是华为专利所说的,多线程微振镜激光测量模组。

华为采用机械激光雷达的做法,采用多个发射和接收组件,而不是传统 MEMS 激光雷达那样只有一个,因为华为在光电领域产业庞大,规模效应突出,采购激光发射器和接收器的成本远比传统激光雷达要低。

三个测距模组,分别是 100a、100b、100c,每个模组包括三个元件,分别是激光发射器 101B,分光镜 102a,接收器 103a。104a 为出射光束,110 为反射镜,105a 为回波光束,120 为 MEMS 振镜,微振镜二维扫描摆动,实现光束 140a(源自 104a)的扫描。130 为处理电路。100a、100b、100c 结构完全一致,分时发射激光束。华为的等效 100 线,当然也不是 100 个测距模组,那样增加成本太多了,毕竟 MEMS 振镜的垂直扫描密度要好控制的多。

让华为激光雷达更紧凑,更加方便线路板布线。同时以 120MEMS 振镜为核心,两边对称放置测距模组。结构更加简洁。160 和 170 为连接线缆,180 为透光外壳窗口。

华为这种设计,当然成本和体积肯定比传统 MEMS 激光雷达大多了,但性能也增加了,特别是有效距离和 FOV,通常激光雷达厂家在说明有效距离时不会加上反射率,一般默认为 90%,这样数字会好看很多,而华为特别点明反射率 10%,反射率 10%的情况下,即使短距离激光雷达都可达 80 米,传统 MEMS 激光雷达通常只有一半即 40 米。功率的增加让 MEMS 振镜尺寸可以缩小,FOV 就可以大一点,华为激光雷达的 FOV 也是业内最大的。振镜越小,价格也越低。华为这种模块式布局,可以快速出产多种用途的激光雷达,适应不同的市场需求。

Flash 激光雷达,相信华为也有布局,不过 Flash 激光雷达的关键不在于激光雷达厂家,而是 ToF 传感器厂家,这些领域都是巨头,索尼、OV、ST、东芝、松下、安森美、英飞凌等。未来可能像摄像头一样,这些巨头提供传感器,激光雷达厂家做成模组,但这个过程可能长达 8-10 年。这期间三种激光雷达可能长期共存。


(素材来源:eccn和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

解决办法主要有两种,一是使用 1550 纳米发射波长的激光器,用光纤领域的掺铒放大器进一步提升功率,1550 nm 波段的激光,其人眼安全阈值远高于 905nm 激光。因此在安全范围内可以大幅度提高 1550 nm 光纤激光器的激光功率。典型例子就是沃尔沃和丰田投资的 Luminar。

缺点是 1550 纳米激光器价格极其昂贵,且这是激光器产业的范畴,激光雷达厂家的技术远不及激光器产业厂家,想压低成本几乎不可能,还有一个缺点是 1550 纳米对阳光比较敏感。不过 1550 纳米附加一个优点就是像毫米波雷达一样全天候。二是使用 SPAD 或 SiPM 接收阵列,而不是传统 APD 阵列,SPAD 阵列效率比 APD 高大约 10 万倍,典型例子是丰田中央研究院。但 SPAD 阵列目前还不算特别成熟,价格也略高。

华为要想快速切入激光雷达领域,自然也是选择 MEMS 激光雷达,不过针对功率过低的缺点,华为做了改进,也就是华为专利所说的,多线程微振镜激光测量模组。

华为采用机械激光雷达的做法,采用多个发射和接收组件,而不是传统 MEMS 激光雷达那样只有一个,因为华为在光电领域产业庞大,规模效应突出,采购激光发射器和接收器的成本远比传统激光雷达要低。

三个测距模组,分别是 100a、100b、100c,每个模组包括三个元件,分别是激光发射器 101B,分光镜 102a,接收器 103a。104a 为出射光束,110 为反射镜,105a 为回波光束,120 为 MEMS 振镜,微振镜二维扫描摆动,实现光束 140a(源自 104a)的扫描。130 为处理电路。100a、100b、100c 结构完全一致,分时发射激光束。华为的等效 100 线,当然也不是 100 个测距模组,那样增加成本太多了,毕竟 MEMS 振镜的垂直扫描密度要好控制的多。

让华为激光雷达更紧凑,更加方便线路板布线。同时以 120MEMS 振镜为核心,两边对称放置测距模组。结构更加简洁。160 和 170 为连接线缆,180 为透光外壳窗口。

华为这种设计,当然成本和体积肯定比传统 MEMS 激光雷达大多了,但性能也增加了,特别是有效距离和 FOV,通常激光雷达厂家在说明有效距离时不会加上反射率,一般默认为 90%,这样数字会好看很多,而华为特别点明反射率 10%,反射率 10%的情况下,即使短距离激光雷达都可达 80 米,传统 MEMS 激光雷达通常只有一半即 40 米。功率的增加让 MEMS 振镜尺寸可以缩小,FOV 就可以大一点,华为激光雷达的 FOV 也是业内最大的。振镜越小,价格也越低。华为这种模块式布局,可以快速出产多种用途的激光雷达,适应不同的市场需求。

Flash 激光雷达,相信华为也有布局,不过 Flash 激光雷达的关键不在于激光雷达厂家,而是 ToF 传感器厂家,这些领域都是巨头,索尼、OV、ST、东芝、松下、安森美、英飞凌等。未来可能像摄像头一样,这些巨头提供传感器,激光雷达厂家做成模组,但这个过程可能长达 8-10 年。这期间三种激光雷达可能长期共存。


(素材来源:eccn和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

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