激光雷达系统

激光的发出有赖于泵浦源、增益介质、谐振腔三大部件。激光的输出需要外界提供 能量，泵浦源（又称激励源）即负责向增益介质中的粒子提供能量，常见的泵浦方式有 电泵浦、光学泵浦、核能泵浦等；增益介质用来提供向高能级跃迁的粒子，常用材料有 氖气、有机染料、红宝石、半导体、光纤等；谐振腔指使光波在其中来回反射从而提供 光能反馈的空腔，其作用是使腔内的光子具有一致的频率、相位和运行方向，使激光具 有良好的方向和相干性，同时还能放大受激辐射的强度。 激光器芯片将电激励作为泵浦源，以半导体材料为增益介质，通过谐振腔选模放大， 进而输出激光，完成光电转换。提高激光回波接收灵敏度的方法主要是接收机选用适当的探测方式和光电探测器。激光雷达系统

激光雷达自诞生以来经历了五个发展阶段：（1）1960 年代-1970 年代：激光器 诞生，基于激光的探测技术开始发展，这一时期激光雷达主要用于科研及测绘， 1971 年阿波罗 15 号载人登月任务使用激光雷达对月球表面进行测绘。（2）1980 年代-1990 年代：激光雷达商业化起步，开始用于工业探测和早期无人驾驶项目， 这一时期西克和北洋等厂商推出单线扫描式 2D 激光雷达产品。（3）2000 年代2010 年代早期：高线数激光雷达开始用于无人驾驶的避障和导航，激光雷达主 要应用于无人驾驶测试项目等。此时市场内主要为国外厂商。（4）2016 年-2018 年：国内厂商入局，激光雷达技术方案多样化发展。此时激光雷达主要用于无人 驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人等，且下游开始有商用化项目落地。（5）2019 年至今：市场发展迅速，产品性能持续优化，应用领域持续拓展。激光雷达技术 朝向芯片化、阵列化发展。境外激光雷达公司迎来上市热潮，同时有巨头公司加 入激光雷达市场竞争。四川车路协同激光雷达标定为什么说激光雷达是自动驾驶的重要环节？

按照谐振腔制造工艺差异，激光器光芯片可分为边发射激光器芯片（EEL）与面发 射激光器芯片（VCSEL）两类。EEL 在芯片两侧镀光学膜形成谐振腔，光子经谐振腔选 模放大后，将沿平行于衬底表面的方向形成激光；VCSEL 在芯片上下两面镀光学膜形 成谐振腔，由于谐振腔与衬底垂直，光子经选模放大后将垂直于芯片表面形成激光。EEL 与 VCSEL 各具优势，EEL 的输出功率、电光转化效率更高，而 VCSEL 具有阈值电流 低、单波长工作稳定、可高效调制、易二维集成、无腔面阈值损伤、制造成本低等优点。

EEL 进一步分为 FP/DFB/EML 三类，应用场景相异。FP、DFB 为两个器件，通过 控制电流的有无来调制信息输出激光，故被称为直接调制激光器芯片（DML）。在 DML 中，FP 激光器诞生较早，主要用于低速率短距离传输；DFB 在 FP 激光器的基础上发展 而来，采用光栅滤光器件实现单纵模输出，主要用于高速中长距离传输。DML 通过调 制注入电流来实现信号调制，然而注入电流的大小会改变激光器有源区的折射率，造成 波长漂移（啁啾）从而产生色散，限制了传输距离；同时，DML 带宽有限，调制电流大 时激光器容易饱和，难以实现较高的消光比。 电吸收调制激光器芯片（EML）较好地缓解了啁啾色散问题，它由 EAM 电吸收调制器与 DFB 激光器集成而来，信号传输质量高，易实现高速率长距离的传输，不过价 格与能耗相对较高。一个波长调到待测物体的吸收线，而另一波长调到线上吸收系数较小的边翼。

激光雷达是高级自动驾驶的主要传感器，主要利用光波获取并处理信息，起到测距、避障、定位和导航等对驾驶的辅助作用。它的基本原理是通过发射器向目标发射探测信号(激光束)和传感器接受目标反射回来的信号来测量与目标之间的距离、分析目标反射回来的信息得到目标的距离和物理属性等信息，用于避障，于此同时结合地图，便于实现定位以及导航功能。传感器位于自动驾驶的感知层，用于探测外部环境，是自动驾驶的重要组成部分，其中，激光雷达的综合性能比较好，由于兼具精度高、探测范围广、分辨率高、算法可行性强等优点，被大多数整车厂、Tier1供应商认为是L3级及以上自动驾驶必备的传感器。成都慧视光电的激光雷达可用于智慧城市建设。激光雷达系统

激光雷达可以产生高分辨率的3D图像，精确地检测其视场中物体的大小、方向和速度。激光雷达系统

通常情况下，激光雷达传感器小巧、轻便、坚固且经济高效，完全符合测量料场物料余量体积的要求。在大型仓库中，单个激光雷达的视野覆盖面积足够大，可以用尽可能少数量的激光雷达捕获整个库存，降低硬件成本。激光雷达传感器生成的3D数据以极高的精度和准确度提供物料高度、宽度和深度的信息。基于这些数据，我们合作伙伴开发的基于网络的软件解决方案系统可以准确地计算批量库存。该软件在计算中包含了物料密度，基于激光雷达实时提供库存的信息。每个传感器输出获取的点云数据，其中每个点都包含x、y和z坐标信息。来自多个传感器的点云的融合或配准允许一次捕获整个料场点云。激光雷达系统

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