车载激光雷达光纤激光器技术的演进,经历了从工业领域成熟应用、到车载测距从905nm向1550nm波长升级、再到头部厂商采用1550nm光纤激光器方案并推动成本下降等几个关键拐点。其中,1550nm光纤激光器因其在人眼安全和远距离探测上的优势,成为车载激光雷达向更高性能演进的重要技术路线

技术拐点一:光纤激光器在工业领域的成熟应用

光纤激光器最早在光通信和工业加工领域实现大规模商用,具备了成熟的产业链基础。1550nm波长正是光通信领域的标准工作波长,这意味着相关的光纤激光器技术、器件和供应链已经过长期验证,为后续向车载场景迁移提供了技术底子。

技术拐点二:车载激光雷达从905nm向1550nm演进

车载激光雷达早期主流采用905nm波长,但随着对探测距离和人眼安全要求的提升,1550nm波长逐渐受到关注。1550nm在探测距离和人眼安全方面明显优于905nm,但其成本较高,核心原因在于1550nm激光器使用的磷化铟(InP)衬底材料,相比905nm常用的砷化镓(GaAs)更昂贵。这一成本差异是推动行业持续优化技术方案的重要动力。

技术拐点三:厂商采用1550nm光纤激光器方案

以禾赛科技为代表的头部激光雷达厂商,已在其产品中采用1550nm光纤激光器方案。在发射端,禾赛等厂商目前以VCSEL(垂直腔面发射激光器)路线为主,并通过堆叠芯片形成发射阵列来提升功率。在接收端,由于硅材料的限制,1550nm光源必须搭配APD(雪崩光二极管)探测器,而905nm则更适合使用更敏感的SiPM(硅光电倍增管)或SPAD(单光子雪崩光二极管)。

技术拐点四:成本下降推动车规级应用

随着VCSEL工艺与主流半导体工艺的兼容性提升,以及产业链规模化效应的显现,VCSEL有望主导未来产业链。根据知名半导体研究机构Yole的统计,EEL(边发射激光器)在后道工序的成本上至少高出VCSEL一倍以上。成本下降是1550nm光纤激光器从高端测试走向车规级量产的关键推动力。

常见问题

905nm和1550nm激光器的主要区别是什么?

905nm激光器性价比更高,是目前主流方案;1550nm激光器在探测距离和人眼安全方面更有优势,但成本更高。两者的材料体系不同:905nm使用砷化镓(GaAs),1550nm使用磷化铟(InP)。

光纤激光器在车载激光雷达中的优势是什么?

光纤激光器能输出1550nm波长,在人眼安全和远距离探测上优于905nm方案,并且其技术已在光通信领域经过长期验证,具备成熟的产业链基础。

未来车载激光雷达激光器的发展趋势是什么?

从结构上看,VCSEL(垂直腔面发射激光器)更有可能主导未来的产业链,因为它与主流半导体工艺兼容性好,且可通过堆叠激光器弥补功率较低的缺点。从测距逻辑看,下一代FMCW技术将更依赖1550nm光纤激光器。

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