广西避障固态激光雷达质量好承诺守信「北京北醒」

利用激光雷达脉冲波的穿透，可以探索森林领域。通过分析脉冲波的回波波形数据，可以得到森林地形的三维结构，可以估算森林高度?冠层结构等重要参数，估算森林生物量，可以找到地下墓冢?建筑等，用于其他林业研究。考古研究提供基本数据。激光雷达定向强角分辨率高?短工作波，可测量距离、速度、角度等参数，且空间无大气衰减和散射，激光光量为、重量小、能耗低，在太空部门也在发展。在过去的十年中，激光雷达已被广泛应用于航天器领域，如星际激光测量仪器?航天器对接和着陆导航、飞机成像。

MEMS激光雷达

二维扫描的MEMS微振镜是激光雷达的关键器件，主要可以通过电热效应、静电效应、电磁效应和压电效应驱动。有研究小组通过对电热双压电晶片驱动的微振镜加热，金属铝的形变大于介质硅，从而形成微结构的振动。实验可以施加电压2.3V，获得9°的偏转角。但是电热效应引起微振镜偏转通常响应速度较低，有实验通过施加12mW的电功率，响应速度只有74Hz。电磁效应驱动的MEMS系统需要在内部封装可动磁性物质或者可动线圈产生磁场，如图3所示，通过施加磁场形成洛伦兹力使得线圈产生偏转，从而驱动MEMS振镜偏转，响应速度可以超过10kHz。压电效应需要异质材料的介入，压电材料（PZT）具有、响应速度快等优点。日本研究小组采用电镀的方法在硅上沉积PZT薄膜，加工形成MEMS结构并进行光学扫描，实验获得11.2kHz的响应速度，39°的视场角。静电效应驱动MEMS具有尺寸小、可单片全集成的优点，受到广泛研究。通常，采用静电效应驱动微反射镜的方式需要在真空环境下，以获得更高的驱动效率，10V电压驱动可以实现大约10°的扫描角度。瑞典KTH的研究小组近期验证了一种新方法，如图4所示，通过MEMS改变光栅周期实现衍射光角度偏转，在20V电压驱动下达到5.6°的扫描角度，功率消耗在微瓦量级。

相控阵技术是MEMS实现激光雷达功能的另一个解决方案，其基本原理是，MEMS的微小移动产生光程差，多个具有不同相位的出射光束在远场干涉形成光束偏转。韩国Byung-WookYoo等人的研究小组对此方案进行研究，如图6所示，在硅基上制备具有8×8高对比光栅的MEMS结构相控阵，优化的性能表现为10V电压即可产生1.7π的相移，具有0.5MHz的响应速度，采用透镜系统扩大视场，测量得到远场总视场角为9.14°×9.14°。