자동차 LiDAR의 구조 및 레이저 배출 시스템

Ⅰ. 자동차 liDAR의 구조적 분할

LiDAR 시스템은 레이저 방출, 스캐닝 시스템, 레이저 수신 및 정보 처리의 네 부분으로 나눌 수 있습니다.

Ⅱ. 자동차 LiDAR의 레이저 방출 시스템: 파장은 레이저 파워에 영향을 미치고 레이저는 핵심입니다

1. 기본 원리: 여기 소스는 주기적으로 레이저를 구동하고, 레이저 펄스를 방출하며, 레이저 변조기는 빔 컨트롤러를 통해 방출 된 레이저의 방향과 라인 수를 제어합니다. 마지막으로 방출 광학 시스템을 통해 레이저를 대상 물체에 방출합니다.

2. 레이저 파장: 레이저의 가장 중요한 지표는 파장이며 인간의 눈 안전, 대기와의 상호 작용, 선택적 레이저 및 선택적 광 검출기의 네 가지 요소가 일반적으로 고려됩니다.

현재 업계의 주류는 905nm 와 1550nm 의 두 파장을 사용합니다. 905nm 파장에 적합한 광 검출기는 1550nm 보다 저렴하지만 1550nm 는 사람의 눈에 더 안전합니다. 대기와의 상호 작용을 위해 1550nm 는 905nm 보다 더 강한 물 흡수를 갖지만 905nm 는 빛 손실이 적습니다.

3. 레이저: 현재 주로 EEL 레이저, VCSEL 레이저 및 섬유 레이저가 있습니다.

4. EEL 레이저: EEL은 검출 광원으로서 높은 발광 전력 밀도의 장점을 갖지만, EEL 레이저의 발광 표면이 반도체 웨이퍼의 측면에 위치하기 때문에, 절단, 뒤집기, 코팅 및 재 절단 공정 단계는 종종 사용 중에 만 필요합니다. 1 대 1 장착으로 회로 기판과 통합 될 수 있으며 각 레이저는 빔 발산 각도 압축 및 독립적 인 수동 조정을 위해 개별 광학 장치를 사용해야합니다. 생산 라인 근로자의 수동 조정 기술에 크게 의존합니다. 비용이 높고 일관성을 보장하기가 어렵습니다.

5. VCSEL 레이저: 수직 공동 표면 방출 레이저 (VCSEL) 는 반도체 웨이퍼에 평행한 발광 표면을 가지며, 표면 발광 특성을 갖는다. 그것에 의해 형성된 레이저 어레이는 평탄화된 회로 칩과 결합하기 쉽다. 가공 장비가 보장되며 각 레이저의 개별 조정을 수행 할 필요가 없습니다. 빔 품질을 향상시키기 위해 표면 공정의 실리콘 재료 마이크로 렌즈와 쉽게 통합 할 수 있습니다. 전통적인 VCSEL 레이저는 낮은 발광 밀도 및 전력의 결함이있어 해당자동차 라이더제품 (일반적으로 50m 미만) 은 가까운 범위가 필요한 응용 분야에서만 가능합니다.

최근 몇 년 동안 많은 VCSEL 레이저 회사는 다중 접합 VCSEL 레이저를 개발하여 발광 전력 밀도를 5 ~ 10 배 증가 시켰습니다. 이는 장거리 라이더를 개발하기 위해 VCSEL을 적용 할 수있는 가능성을 제공합니다.

섬유 레이저: 레이저 매체로 활성화 된 입자로 도핑 된 섬유를 사용하는 레이저, 일반적으로 에너지 펌핑 소스로서의 반도체 레이저 (반도체 레이저에 의해 방출 된 빛은 광 생성을 위해 섬유 이득 매체를 펌핑하는 데 사용됩니다).