广西三维防撞半固态激光雷达成本低免费咨询 北醒光子科技有限公司

激光雷达基本原理

激光雷达可以-、高准确度地获取目标的距离、速度等信息或者实现目标成像。如图1所示是激光雷达的发射和接收在同一系统中的工作原理。激光通过扫描器单元形成光束角度偏转，光束与目标作用形成反射/散射的回波。当接收端工作时，可产生原路返回的回波信号光子到达接收qi，接收端通过光电探测器形成信号接收，经过信号处理得到目标的距离、速度等信息或实现三维成像。可见，光束扫描器和探测系统的实现方式便是-，需求从机械式向小型化全固态方向发展。

固态激光雷达的优劣

其结构简单，尺寸小，无需旋转部件，在结构和尺寸上可以大大压缩，提高使用寿命并使其成本降低。

扫描精度高，光学相控阵的扫描精度取决于控制电信号的精度，可以达到千分之一度量级以上。

可控性好，在允许的角度范围内可以做到任意指向，可以在重点区域进行高密度的扫描。

扫描速度快，光学相控阵的扫描速度取决于所用材料的电子学特性，一般都可以达到 mhz 量级。

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。