用于自动驾驶汽车的激光器

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自动驾驶汽车有几种检测障碍物的传感器和地图其环境。在这些传感器中，LIDAR最像人眼中的功能。它是一种像雷达一样的检测和测距系统，而不是无线电波，LIDAR在光波上运行。

LIDAR系统用脉冲激光信号照亮目标区域并计算返回到接收器的反射信号所需的时间。这些系统包括激光源，光电探测器，数据处理电子设备和运动控制设备。2020欧洲杯下注官网

有广泛的两种类型的自主车使用激光雷达的。这些都是基于他们如何扫描周围的环境进行分类。三维激光雷达闪光由广角源和广角光学系统的从一个曝光到检测器上集中全部的反射光。然后将这些信息用于基于时间的飞行计算环境建模。扫描激光雷达是一个系统，其发射在每一个方向顺序地照亮，并检测一个接一个的回波来映射它的周围。

用于衡量LIDAR系统性能的指标是：

• 横向分辨率
• 纵向分辨率
• 远距离探测
• 扫描速率

在激光雷达的不同的部件，所述激光源为性能最关键的。激光束的质量，其发散为高横向分辨率的关键。短激光脉冲持续时间和低定时抖动确保良好的纵向精度。脉冲能量是关键实现远距离检测，而高脉冲重复率允许更快的扫描导致的吞吐量更高的数据。

600nm和1000nm之间的波长通常用于非科学应用。人眼对这些波长敏感，并且可以容易地吸收它们。激光器在长范围内运行以映射障碍物的功率超出了被视为可观的安全性。因此，在905nm处运行的激光雷达系统，因此在其范围内限制。1.5 um的红外激光器是一种伟大的替代方案，用于检测长范围的固体体和障碍物，因为它们没有被人眼吸收，它们适用于高性能应用。此外，气氛在该波长下很透明，并且可以使用高效的探测器。

这对良好的性能是关键的激光源的另一个方面是所述脉冲持续时间。几皮秒的数量级的短脉冲是高度期望的，以实现数毫米的纵向分辨率为厘米。然而，这样的短脉冲会导致激光光谱的展宽，从而降低了信噪比（SNR）。虽然脉冲大于1纳秒长消除噪声，它们还降低了系统的分辨率。为了平衡具有良好的信噪比高纵向精度，目前的系统有几百皮秒级的脉冲持续时间。

激光二极管和光纤激光器是在激光雷达系统都常用来源。激光二极管源通常垂直堆叠，这意味着在堆叠中的层之间的非相干加法经常导致激光功率超过了1类人眼安全激光器。通过与垂直腔面发射激光器代替垂直堆栈，总输出功率可被降低，但是这因此降低了在这些系统可以起的最大范围。光纤激光器，在另一方面，提供在以300 W的功率电平的10瓦至250千赫兹的功率电平5千赫的高脉冲重复率然而，这些是昂贵的系统相比，脉冲二极管系统。

理想的激光雷达系统必须包含在具有足够功率的人眼安全波长的激光源以100m一个具有10cm的精度的距离，以检测暗的障碍，并在温度-40℃之间操作，以85℃

来源：

1. LIDAR激光器：应用参数在LIDAR系统中指示激光源选择。https://www.laserfocusworld.com/欧洲杯猜球平台articles/print/volume-53/issue-03/features/lasers-for-lidar-application-parameters-dictate-laser-source-selection-in-lidar-ystems.html.
2. http://www.lidar-uk.com.

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