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发布时间:2022-09-07 10:00:31
混合固态激光雷达
混合固态激光雷达的成本的优势很明显,除了成本以外,混合固态激光雷达还有一个巨大的优势,那就是他可以通过车规,而这主要得益于它的工作原理。根据厂商的不同,混合固态激光雷达的工作原理也不太相同,目前市面上的混合固态激光雷达主要都是转镜方案,再往下细分的话可以分为旋转多面体反射镜方案、双楔形棱镜型方案。
固态激光雷达
①扫描角有限,固态意味着激光雷达不能进行 360 度旋转,只能探测前方。因此要实现扫描,需在不同方向布置多个(至少前后两个)固态激光雷达。
②旁瓣问题,光栅衍射除了***明纹外还会形成其他明纹,这一问题会让激光在大功率方向以外形成旁瓣,分散激光的能量。
③加工难度高,光学相控阵要求阵列单元尺寸必须不大于半个波长,一般目前激光雷达的工作波长均在 1 微米左右,故阵列单元的尺寸必须不大于 500nm。而且阵列密度越高,能量也越集中,这都提高了对加工精度的要求,需要一定的技术突破。
④接收面大、信噪比差:传统机械雷达只需要很小的接收窗口,但固态激光雷达却需要一整个接收面,因此会引入较多的环境光噪声,增加了扫描解析的难度。
液晶(LC)相控阵
McManamon等人研制出液晶材料的光学相控阵结构,液晶在全固态的激光雷达领域的应用得到了可行性的初步验证。如图13所示,通过外加电压改变液晶的取向,实现不同阵元的相位调节,可以获得远场光束的偏转效果。液晶的光学相控阵有驱动电压较小、易于大面积阵列集成的优点,目前较大规模商用的空间光调制器(spatial light modulator,SLM)得到了产业界的检验,有望应用在激光雷达领域。目前,液晶光学相控阵的大扫描角度大约±10°,扫描速度在毫秒量级。研究者主要围绕如何增大响应速度、增加扫描精度等问题开展研究。D***id Engstr?m等人为了弥补液晶光学相控阵的响应时间的不足,使用铁电液晶材料的空间光调制器,增大了液晶的响应速度,响应时间可达到200μs,控制电压范围±3.4V,光束偏转角达到±9°。
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