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到底有什么?揭开Luminar激光雷达的神秘面纱

来源:未知 编辑:dd 时间:2017-08-02

  今年春天,Luminar 推出了一款探测距离可达 200 米以上的激光雷达,新款激光雷达改用 1550 纳米波长的激光。

  虽然 1550 纳米激光脉冲的功率是 905 纳米的 40 倍,但它却完全符合安全规范,而这些多出来的功率让雷达的探测距离提升了 10 倍,清晰度提升了 50 倍。

  这样一来,即使以 75 英里/小时(约合 120 千米/小时)的速度在高速上行驶,车辆安全也能得到(这样的速度每秒车辆能移动 34 米)。

  首先我们需要知道的是,人体上最容易被激光束的是视网膜,只需对着太阳看一会,我们脆弱的视网膜就会遭到,这也是太阳进入视野时我们会不自觉闪躲的原因。与太阳相比,激光束的威力更大,因此法律将激光束的光率严格在 5 毫瓦以下。

  从理论上来讲,其实视网膜不会对现有激光雷达用到的 905 纳米红外光起反应,因此这种波长的光线我们看不到。不过,眼睛会将这些光传导到视网膜上,因此它与可见光一样有一定的性。

  由于眼球有吸水性,因此晶状体、眼角膜和眼球内的液体会在波长较长的光线下透明度会降低,而波长超过 1400 纳米后,光线就无法到达视网膜,所以 1550 纳米的激光束完全符合安全标准。

  眼下,警用激光雷达依然在使用 905 纳米的激光束,因为它们对射程要求不高,激光束价格便宜且能使用廉价的硅探测器。不过,即使车载激光雷达的研究人员也认为 1550 纳米的波长是个最佳选择。

  其实在电信等行业,1550 纳米波长的激光早已得到了普及。虽然硅基传感器对 1550 纳米波长的激光完全没反应,但室温铟镓砷传感器却能派上用场,而此类传感器正好是标准的通讯产品。

  不过,切换到 1550 纳米后,激光和传感器的成本都会有所上升,但专家认为这并非激光雷达售价昂贵的主因,复杂的光机扫描仪才是。要想大幅降低激光雷达成本,必须将光机扫描仪换成带有相控阵天线的光学版本。

  “许多团队都在用固态面板开发小型化的相控阵光学阵列。”南佛罗里达大学激光雷达专家 Dennis Killinger 说道。

  去年,麻省理工的光子系统团队就联合 DARPA 在 300 毫米芯片上开发了固态激光雷达,未来如果能大规模量产,售价能直降至 10 美元。此外,今年年初又有三家公司在固态激光雷达上取得了突破,未来售价将被拉低至 100 美元。

  Luminar 的激光雷达方案也较为独特,它准备让车上的激光雷达对准不同的方向,每台激光雷达只朝一个方向发射激光。同时,激光雷达内只内置一个接收器和数个定制的可移动透镜。

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