上回书啊咱们说到激光雷达辅助的多传感器是目前国内各大车企智驾的主流路线，这回啊我再来唠捞激光雷达这玩意究竟是个什么东东。

本篇可能比较技术硬核，大家能看懂的话，去整个光学博士的文化水平不是问题。

激光雷达的基本原理上回我们也说过，总结起来就是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号，与发射信号进行比较后获得目标的有关信息。这个很好理解。

然后啊我们来拆解下激光雷达：激光雷达=激光发射+激光接收+扫描系统+信息处理。

清楚吧，四合一就是激光雷达了，那这四个又分别是啥意思呢？

1. 激光发射系统：激光需要由人为制造生成，由激光发射器发出，通过光束控制器控制发射激光的方向和线数，最后通过发射光学系统发射。
2. 激光接收系统：经接收光学系统，光电探测器接受目标物体反射回来的激光，产生接收信号。
3. 信息处理系统：接收信号经过放大处理和数模转换，经由信息处理模块计算，获取目标表面形态、物理属性等特性，最终建立物体模型。
4. 扫描系统：令发射源以一定轨迹运动，实现对所在平面的扫描，以扩大光源的探测范围，并产生实时的平面图信息。

是不是一目了然，看懂这里，大家就属于“高中毕业”了。后面啊我逐一娓娓道来这四块的技术干货细节。

第一块，发射模块：核心部件为激光发射器和发射光学系统。

激光发射器，顾名思义就是光源的发生器，激光的全称是“由受激辐射的光放大而产生的光”，激光的产生来自于激光发射器，可以归类为半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和二氧化碳气体激光器四种类型，如最早制造激光利用的红宝石为固体激光器的一种。

激光光源的选择需综合激光雷达技术方案、性能需求及成本需求进行考虑。目前无人驾驶主流采用半导体激光器，有EEL（边发射激光器，激光由边缘发出）和VCSEL（垂直腔面发射激光器，激光垂直于顶面发出）两种。趋势上看呢，现在是由EEL向VCSEL发展：EEL 具有高发光功率密度的优势，然而其生产极大依赖产线工人的手工装调技术，生产成本高且一致性较难保证。而VCSEL 发射功率低，但可通过半导体加工设备保障精度，同时多层结VCSEL 激光器的结构可将其发光功率密度提升5~10 倍。

综合激光雷达技术方案，适用于1550nm波长的一般选用光纤发射器，适用于Flash雷达技术方案的选用固体激光器。

发射光学系统，这个呢是主要用来光源的校正。由于各种激光器发射的激光束并不是绝对平行的，因此还需要一套透镜系统，即发射光学系统，对激光器的输出光束进行准直整形，通过改变发射光束的发散度、波束宽度和截面积，改善输出光束质量，同时使总功率保持不变。

发射光学系统主要由透镜、反射器件、衍射器件等光学元器件组成，主要包含了准直镜、分束器、扩散片等。准直镜解决激光器准直输出问题，利用光折射原理，将发散的光源通过透镜聚焦成平行光射出。分束器是将一束光分成两束光或多束光，扩散片利用光的衍射原理，将点光源转换为散斑图案。

有了这套系统，下一步我们就可以biu biu biu发射激光了。哦对了，还得选一下激光的波长，行业内啊一般就是两种波长为主，905nm或1550nm。波长是激光最关键的指标，选择波长时一般会考量四个因素：人眼安全、与大气相互作用、可选用的激光器以及可选用的光电探测器。

905nm波长在成本及雨雪天气情况下占优，1550nm波长在人眼安全和光束质量方面占优，因此探测距离和物体识别性能上更强。905nm和1550nm的各自优缺点都非常明显，长期看二者会互补共存，但随着1550nm工艺成本的下降，其应用比例将会增加。

1550nm这个数字是不是特别眼熟？对，这就是飞凡R7采用的Luminar激光雷达所使用的波长，可以毫不夸张的说，绝对是走在了技术的最前沿。对应的探测距离长了，探测也更精准，最关键的是安全，不伤害路人的眼睛，也绝对不会闪瞎大街上猫猫狗狗的眼。

测距方式上，主要是ToF（飞行时间法，使用时间测量距离）及FMCW（调频连续波法，使用频率测量距离）两种路线。ToF型激光雷达技术成熟度较高，是目前主流的测距方式。1550nm这个数字是不是特别眼熟？对，这就是飞凡R7采用的Luminar激光雷达所使用的波长，可以毫不夸张的说，绝对是走在了技术的最前沿。对应的探测距离长了，探测也更精准，最关键的是安全，不伤害路人的眼睛，也绝对不会闪瞎大街上猫猫狗狗的眼。

测距方式上，主要是ToF（飞行时间法，使用时间测量距离）及FMCW（调频连续波法，使用频率测量距离）两种路线。ToF型激光雷达技术成熟度较高，是目前主流的测距方式。

恭喜能坚持到这里的亲们，妥妥都属于“本科毕业”了。本来想一脚电门直接把激光雷达的四块拆解写完，考虑到博士也不能一天考下来，今天就先写到这里，过两天我们再冲博士哈哈。