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面阵固态激光雷达

面阵固态激光雷达与传统的扫描激光雷达相比，因为其具有数据点采样均匀准确、体积小方便集成、成本低等优点，可将固态激光雷达作为传感模块，这对于未来自动驾驶提供了无限可能。通常，固态激光雷达探测器有Geiger APD，线性模式的APD，波长小于1 000 nm的应用中可以利用可见光摄像头，可以使用硅基传感器，而介于1 000~2 000 nm之间时则需要使用Ge或者InGaAs做探测器，由于硅光电二极管对光谱的响应为400~1 100 nm，其峰值响应为900 nm，同时，近红外波段处于大气窗口。这为研制905 nm近红外激光雷达芯片带来了可能。此次选用的探测器中心工作波长为905 nm，其量子效率为25%，单位像元面积为35 μm×45 μm，感光面阵列为512×256，整个像面尺寸为19.5 mm×11.5 mm。

激光雷达是什么

激光雷达（Lidar），英文全称为 Laser Detecting and Ranging，即激光探测和测距。是一种通过测量激光发出和收到回波的时间差，确定目标方位和距离的前沿感知技术。它可探测目标物体的距离、方位、高度、速度、姿态、形状等参数。因其分辨率高、抗干扰能力强、不受光线影响、体积小质量轻等优势，主要应用于需要精密测量的智能制造与电子产品领域。

激光雷达

激光雷达有效地结合了激光光学和大气光学，并协调集成了诸如传统雷达，光机电一体化和计算机计算等技术。 它涵盖了物理学的所有主要领域，是物理学的前沿应用技术之一。 目前，激光雷达家族庞大，分类标准很多，可以根据装备的激光器，功能用途和检测技术等标准进行分类。由于激光雷达的高分辨率和灵敏度以及对观测背景干扰的强大抵抗力，因此可以实现全天候观测，并且可以广泛用于环境监测，地形测绘，高空探测，军事应用，民用车辆 和其他领域。激光雷达具有很强的方向性，较高的相干性和很强的单色性，并且在气象学领域发展迅速。 它可用于检测气溶胶，空气云和雾，海洋和平流层风场，温室气体，温度和湿度变化等，提供准确的实时数据，为飞行提供保护，提供气象研究，天气预报和 大气模型建模数据基础为气候变化和碳循环的研究和预测提供了指导。 例如，为了检测可吸入的颗粒物和云气溶胶浓度，可以使用反向散射激光雷达。 为了测量海洋风场和平流层风场中的风切变和风速，***激光雷达可用于观测温室气体和污染。差分吸收雷达可用于测量气体的浓度和分布。

激光雷达结构

基于二维MEMS扫描振镜的激光雷达系统采用飞行时间法测距，整体光路采用收发并行光路系统，光源为半导体脉冲激光器，探测器为高灵敏度的APD阵列探测器，激光雷达工作时，控制系统使激光器发出高频率脉冲激光，经由准直系统准直为发散角较小的光束，再控制二维MEMS扫描振镜的偏转角，改变出射光束方向，逐点扫描目标；目标反射的回波光束经过接收光学系统会聚到APD阵列探测器表面，APD阵列探测器上对应的单元被选通以接收光信号。控制系统基于时间飞行法（ToF）准确计算激光飞行往返路径的时间来实现距离测量。