键盘产业观察家又来了
Ciswww大在本则推文中提到固态光达 相信很多版友有看没有懂
本文就来科普一下Solid-state Lidar这个自动驾驶的新希望
1.什么是固态光达?
固态光达其实就是立基于光子电路上的微相位阵列
所谓光子电路 即是在积体电路中以光通道取代导线 以光子取代电子
实现光讯号芯片的技术
与传统电子电路相比 有着传输速度快 产热低的优点
而微相位阵列 即是微型发射器集成 以控制相位差的方式 控制相长干涉实际发生的位置
达到实质上的扫描效果
2.固态光达的优缺点?
与传统光学阵列相比 固态光达的优点有:
A. 尺寸缩小 微阵列可以以芯片等级存在 不再需要巨大圆柱体立在车顶上
B. 扫描升级 速度上，固态光达的速度取决于使用的光电子元件频率，估计在MHz
(每秒百万次)以上；精度上，以目前的信号控制(电压信号为多)，uRad
(约10^-3度)量级还算乐观
C. 扫描可变性 可透过相位控制达到短时间内对特定区域进行高频率扫描，而对其他区域
进行稀疏扫描
不过正如Scape大提到，固态光达也非完美，目前可知的缺点有:
A. 扫描角度小 此乃次级与三级干涉带的存在导致
如果大家还记得高中干涉公式的话 干涉带的位置由光栅隙宽度与讯号
源波长决定 以目前的光子电路技术 理论值约莫接近100度 实际成品
约50度 此缺点需要仰赖增加扫描器数量弥补
B. 精度要求 由于干涉本身的物理限制 阵列单元尺寸不能大于半个波长 目前使用的
工作波长约1微米左右 意即在相同条件下 阵列单元尺寸不得超过500
奈米；另外，在光导腔部分材料厚度有时只有数个原子厚，这些都挑战
人类的加工精度
C. 容忍功率低 由于光导腔尺寸微小，所以无法忍受过大的功率；然而，这会使得目前
使用的TOF(Time-of-flight)测距技术优点的丧失。除了以多次扫描或
连续波调制增加信噪比解决发射端之外，接收端也因为功率低而不能
采用大面积sensor否则背景光噪将信噪比过低。必须说明的是，目前
固态光达的技术还无法实现扫描时同步接收信号。因此接收端还有这么
一个大问题待解决。(这也就是Scape大在推文所提到的)
值得注意的是，虽然固态光达仍然有这么多问题，但仍然是未来最可能量产的选项
最有力的证据，莫过于连传统光达的霸主Velodyne实际上是采用固态混合技术这一点上了
然而，究竟什么时候才能得到真正的突破，也只能静待时间来证明了
谨以此文，献给所有愿意知其然更知其所以然的版友
谢谢收看~