激光雷達傳感器是利用激光技術(shù)進行測量的傳感器，它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強等。

       激光器按工作物質(zhì)可分為 4種。①固體激光器：它的工作物質(zhì)是固體。常用的有紅寶石激光器、摻釹的釔鋁石榴石激光器 (即YAG激光器)和釹玻璃激光器等。它們的結(jié)構(gòu)大致相同，特點是小而堅固、功率高，釹玻璃激光器是目前脈沖輸出功率最高的器件，已達到數(shù)十兆瓦。②氣體激光器：它的工作物質(zhì)為氣體?，F(xiàn)已有各種氣體原子、離子、金屬蒸氣、氣體分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器，其形狀如普通放電管，特點是輸出穩(wěn)定，單色性好,壽命長,但功率較小，轉(zhuǎn)換效率較低。③液體激光器:它又可分為螯合物激光器、無機液體激光器和有機染料激光器，其中最重要的是有機染料激光器，它的最大特點是波長連續(xù)可調(diào)。④半導體激光器：它是較年輕的一種激光器，其中較成熟的是砷化鎵激光器。特點是效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，適宜于在飛機、軍艦、坦克上以及步兵隨身攜帶?？芍瞥蓽y距儀和瞄準器。但輸出功率較小、定向性較差、受環(huán)境溫度影響較大。

      什么是固態(tài)激光雷達？

      這要從傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)動式激光雷達說起，早期的激光雷達為了探測車身周邊全部的信息，只能將激光發(fā)射器安裝在可以 360 度旋轉(zhuǎn)的萬向節(jié)上，這樣一個活動的零部件其耐用性和可靠性難以做到讓人滿意。激光雷達要進軍主流市場就必須切換成固態(tài)設計，這就需要新的裝置將激光發(fā)射到不同方向以覆蓋車輛周邊環(huán)境。

      目前，技術(shù)人員提出三種主要的固態(tài)激光雷達解決方案：

      第一種是基于微機電系統(tǒng)（MEMS），整套系統(tǒng)只需一個很小的反射鏡就能引導固定的激光束射向不同方向。由于反射鏡很小，因此其慣性力矩并不大，可以快速移動，速度快到可以在不到一秒時間里跟蹤到 2D 掃描模式。

      MEMS 激光雷達的一大優(yōu)勢是傳感器可以動態(tài)調(diào)整自己的掃描模式，以此來聚焦特殊物體，采集更遠更小物體的細節(jié)信息并對其進行識別，這是傳統(tǒng)機械激光雷達無法實現(xiàn)的。

       第二種激光雷達采用相控陣設計，它搭載的一排發(fā)射器可以通過調(diào)整信號的相對相位來改變激光束的發(fā)射方向。如果發(fā)射器同步發(fā)射激光，激光則會射向同一個方向。不過，如果左側(cè)發(fā)射器相位處在右側(cè)之后，激光則會發(fā)射向左邊，向右發(fā)射同理。雖然原理簡單易懂，但大多數(shù)相控陣激光雷達現(xiàn)在依然待在實驗室里。

      第三種是快閃雷達，它運行起來更像攝像頭。激光束會直接向各個方向漫射，因此只要一次快閃就能照亮整個場景。隨后，系統(tǒng)會利用微型傳感器陣列采集不同方向反射回來的激光束?？扉W雷達的一大優(yōu)勢是它能快速記錄整個場景，避免了掃描過程中目標或激光雷達移動帶來的各種麻煩。不過，這種方式也有自己的缺陷。像素越大，要處理的信號就越多。將海量像素塞進光電探測器，必然會帶來各種干擾，其結(jié)果就是精度的下降。

本文鏈接：http://91840.cn/Read/707.html 轉(zhuǎn)載需授權(quán)！