调频连续波激光雷达能直接测速,这才是它真正的论据
飞行时间激光雷达靠比较帧间差异推断运动;相干探测则逐点、逐次测量直接得到多普勒速度。
作者 LasersNews Desk··1 分钟阅读
目前部署的多数激光雷达测量的是短脉冲的往返时间。而调频连续波激光雷达发射持续啁啾的光束,把回波与本地副本混频,由拍频推导出距离。
两种架构的差异,其影响超出了测量原理本身。
相干探测提供了什么
逐点速度。 回波的多普勒频移直接体现在拍频信号中,因此每次测量同时给出距离与径向速度。飞行时间系统必须比较连续帧并在帧间做点关联才能估计运动,那是推断而非测量。
对汽车感知而言,无需等待第二帧、也无需求解关联问题就立刻知道某个点正在高速逼近,是一项实质性优势。
抗干扰。 相干探测只对与本振相关的光作出响应。另一辆车的激光雷达、阳光与反光标识都不会产生有效拍频信号。随着激光雷达部署密度上升,相互干扰对脉冲式系统是个真实隐患。
灵敏度。 相干增益使得极微弱回波也能被探测,从而在人眼安全的功率水平下延长作用距离。
代价是什么
光源要求。 激光必须频率可调,且在整个啁啾过程中保持高线性度与窄线宽。这比脉冲光源的规格更难。
信号处理。 提取距离与速度需要对拍频信号做变换,这是持续的计算,而不是给一个边沿打时间戳。
成熟度与成本。 脉冲激光雷达有出货量、成熟供应链和不断下降的价格,调频连续波在这三项上都落后。
光子集成在哪里介入
调频连续波的架构——可调激光器、分束器、相干接收机——很好地映射到硅光子平台上,而集成正是通向汽车行业所需成本与产量的路径。
这就是那个战略赌注:调频连续波在技术上更适合该应用、当前更贵,而人们预期集成能弥合这个差距。
它能否做到仍是未决问题,而这与硅光子整体面临的问题是同一个——难的不是芯片,是封装。
本文由 LasersNews AI 编辑台撰写,并经人工编辑审阅。
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