雷达作为车辆避障的重要手段，已经从最初的只有超声波雷达发展到超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达互补共存。凭借其高分辨率，激光雷达迎来了一个快速增长的时期。无人驾驶技术是大势所趋，车载激光雷达近年来爆发式增长。今天我们就来介绍一下激光雷达的核心器件——激光器的分类和选择。
一、激光雷达技术路线
根据扫描方式和测距原理的不同，激光雷达分为不同的类型。不同技术路线的激光雷达有不同的优势。比如TOF技术路线的优势是成熟、综合成本，FMCW技术路线的优势是距离远、抗干扰。目前，dTOF技术路线是市场领先的方案。
二、激光器的分类
激光光源是车载激光雷达的核心设备之一。目前常见的几种光源主要有边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、固态激光器和光纤激光器。
1、边缘发射激光器(EEL)
激光雷达最常用的边缘发射激光器是InGaAs/GaAs应变量子阱脉冲激光二极管(PLD)，最常用的波长是905 nm。
95nm脉冲激光二极管在测距领域已经广泛应用多年，技术也在突飞猛进。激光器芯片发射单元的结构已经从单层发展到两层、三层甚至四层。随着激光雷达的改进美国对905 nm脉冲激光二极管输出功率和光晶格云的要求，激光雷达所需的芯片结构也从单通道发展到4通道，甚至6通道或8通道。
905 nm PLD常见的封装结构有TO、蝶形、尾纤以及散热更好的底座，比如直接贴装芯片。
垂直腔面发射激光器(VCSEL)
垂直腔面发射激光器(VCSEL)是一种新型的垂直面发射激光器。其制造技术与边发射半导体激光器兼容，大规模制造的成本非常低。另一方面，VCSEL的生长结构更容易芯片级的二维VCSEL阵列，不仅可以提高输出功率，还可以设计各种复杂结构的点阵光源。近年来，车载激光雷达和3D传感的发展非常迅速，吸引了国内外大量厂商布局VCSELs。
3、固态激光器
固体激光器是闪光激光雷达技术路线的激光光源方案。闪光激光雷达是一种真正的固态激光雷达，它没有扫描或移动部件。
三、激光器的选择
激光光源的选择要考虑实际应用环境、激光雷达的技术方案、性能要求和成本要求，需要各种类型的激光光源来适应不同的道路环境。
边缘发射激光器(EEL)边缘发射激光器具有高功率密度和高脉冲峰值功率，非常适合使用APD探测器的激光雷达系统。
VCSEL非常有吸引力，因为它可以在没有移动部件的情况下将2D发射器阵列和2D SPAD探测器阵列结合到激光雷达系统中。
光纤激光器输出功率高、光束质量好、速度快，是高性能系统的理想选择，但其复杂性显著增加。
四、激光雷达系统波长选择
应综合考虑背景噪声、眼睛安全、探测器和系统波长。
与1550 nm波长相比，905 nm的主要优势在于硅吸收该波长的光子，而硅基光电探测器通常比探测1550 nm的光所需的InGaAs近红外探测器更成熟。从成本和整体成熟度来看是批量应用的必然选择，具有较高的性价比。
1550 nm激光远离人眼吸收的可见光谱。同功率的1550 nm激光相比905 nm激光，安全性高40倍。
与905 nm激光雷达相比，1550 nm激光雷达在光源和探测器的成本、体积、供应链成熟度等方面都有明显的不足。
综上所述，每个波长都有自己的优缺点，需要结合激光雷达的系统设计来选择合适的波长。根据不同驱动环境的需要，边发射半导体激光器、VCSEL激光器、固体激光器、光纤激光器都有各自的应用。
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