固态激光雷达

固态激光雷达

实现方式

描述

MEMS

采用微振镜对进行激光束的偏转，它需要有平整的镜面，将机械式的激光雷达的旋转部件微缩

电热效应

对电热双压电晶片驱动的微振镜加热，由于金属铝的形变大于介质硅，从而形成微振镜的形变振动。参数：2.3V，9°偏转；施加12mw电功率，响应速度74Hz。

电磁效应

内部需要封装可动磁性物质或者可动磁性线圈产生磁场。通过施加磁场产生洛伦兹力使得线圈产生偏转，从而驱动MEMS振镜偏转，响应速率可达10kHz。

压电效应

需要异质材料的介入，压电材料具有高效率、响应速度快的优点。实验通过电镀在硅上沉积PZT薄膜，加工形成的MEMS结构并进行光学扫描，获得11.2kHz，39°视场

静电效应

具有尺寸小可单片全集成的优点，通常需要在真空环境下以获得更高的驱动效率，10V电压驱动可以得到10°的扫描角度。

新方法

瑞典KTH的研究小组，近期验证了一种新方法 ，通过MEMS的改变光栅周期实现角度的偏转，在20V电压驱动下可以得到5.6°的扫描角度，功率消耗微瓦量级。也有包括MEMS改变光程差调控相位的相控阵。

Flash

属于非扫描式激光雷达，发射面阵光，是以二维或是三维图像为重点输出的内容的激光雷达。

主要问题是探测距离近，在技术的可靠性方面存在问题，Flash激光雷达的距离分辨率力和角度分辨力主要取决于焦平面探测器阵列，焦平面探测器阵列使用PIN型光电探测器（近距离）或是雪崩光电探测器（远距离，价格昂贵）。

OPA

原理：

相控阵发射器由若干发射接收单元组成阵列，通过改变加载在不同单元的电压，进而改变不同单元发射光波特性（如光强、相位），实现对每个单元光波的独立控制，通过调节从每个相控单元辐射出的光波之间的相位关系，在设定方向上产生互相加强的干涉从而实现高强度光束，而其它方向上从各个单元射出的光波彼此相消，因此，辐射强度接近于零

液晶（LC）

通过外加电压改变液晶的取向，从而实现不同阵元的相位调节；驱动电压小，易大面积集成，最大扫描角度±10°，扫描速度在毫秒量级。但响应速度较慢，目前可达200us。扫描精度较大。

集成光波导

因为硅具有较高的热光系数，目前主要集中于如何有效地减小阵列串扰、提高扫描精度、增大扫描角度、提高热稳定性等问题，而且由于片上光功率较低，使得远距离探测存在困难