本文將介紹車載激光雷達不同波動的優(yōu)劣勢。
車載激光雷達吸引到越來越多人們的目光，逐漸涵蓋了廣泛的應(yīng)用。然而車載激光雷達有兩個主流的發(fā)射波段，首先，在不考慮成像技術(shù)方案的前提下，我們來分析這兩個波段的本身的優(yōu)缺點。在激光雷達系統(tǒng)中激光器的功能在于發(fā)射激光脈沖，激光調(diào)制器通過光束控制器控制發(fā)射激光的方向和線數(shù)，最后通過發(fā)射光學系統(tǒng)，將激光發(fā)射至目標物體。
激光最關(guān)鍵指標在于波長，一般會考量四個因素：人眼安全、與大氣相互作用、可選用的激光器以及可選用的光電探測器。激光是一種單一顏色、單一波長的光，根據(jù)發(fā)生器的不同可以產(chǎn)生紫外線（10-400nm）到可見光（390-780nm）到紅外線（760-1000000nm）波段內(nèi)的不同激光，相應(yīng)的用途也各不相同。400-1400nm波段內(nèi)激光穿過玻璃體，聚焦在視網(wǎng)膜上，視網(wǎng)膜溫度上升10℃就會造成感光細胞損傷。低于400nm或高于1400nm的激光會被晶狀體和角膜吸收，因此高功率的激光會造成白內(nèi)障或晶體狀燒傷。近紅外激光最容易造成人眼損傷，原因是感光細胞對近紅外激光不敏感，甚至已經(jīng)發(fā)生永久損耗，人眼甚至沒有感覺。
由于要避免可見光對人眼的傷害，激光雷達選用的激光波長有兩種選擇，一個是1000nm以內(nèi)的，典型值是905nm，可以用硅做接收器，成本低且產(chǎn)品成熟。還有一種是1000到2000納米之間的，典型值是1550nm，這個波段硅無法探測，需要用Ge或者InGaAs探測器，與硅基光電探測器相比，Si探測器確實更加成熟，但經(jīng)過這幾年1550nm激光雷達的快速發(fā)展，Si和InGaAs探測器（都指APD）的價格已經(jīng)相差不大。但在同等功率下，1550nm的人眼安全性提升可達40倍，可以允許輸出更高功率，實現(xiàn)更遠探測距離。因此我們可以得出第一個結(jié)論：1550nm激光相比905nm激光有更好的人眼安全性和更遠的探測距離。
1550nm相對905nm的第二個優(yōu)點是1550nm激光大氣穿透能力強、探測精度更高。1550nm波長激光抗干擾能力強、光束準直度更好、光源亮度高，這幾個優(yōu)點也讓激光的發(fā)射和接收更高效，可以實現(xiàn)更精細的物體識別。同時1550nm波長激光發(fā)散性弱、光斑小，在100米外光斑直徑僅為905nm的四分之一。
1550nm相對905nm的缺點是首先在雨雪天氣下，1550nm的穿透能力相對905nm較弱。其次1550 nm激光雷達一般采用光纖激光器作為光源，技術(shù)相對更復(fù)雜，在光源及探測器成本、雷達體積以及供應(yīng)鏈成熟度上還有明顯的不足。并且由于功耗相對較高，所以對于激光雷達的散熱性同樣是一個考驗。
905nm和1550nm的各自優(yōu)缺點都非常明顯，因此我們認為車載激光雷達這兩個波段對于車載傳感器來說將是一個互補共存的狀態(tài)。
