车载光学在激光雷达中选用905nm还是1550nm激光器,核心差异在于人眼安全阈值与成本,这直接决定了它们各自适配的自动驾驶等级场景:905nm激光器凭借成熟的产业链和较低成本,是当前L2/L2+级辅助驾驶的主流选择;而1550nm激光器因更高的峰值功率和人眼安全上限,更适合L3及以上高阶自动驾驶,但需搭配成本更高的铟镓砷(InP)激光器和APD探测器。
905nm与1550nm的物理与成本差异
两种波长均位于大气吸收窗口,不易被环境吸收且不与可见光混淆,但性能与成本截然不同。1550nm在探测距离和人眼安全方面均优于905nm,其激光器材料使用磷化铟(InP),成本显著高于905nm常用的砷化镓(GaAs)激光器。在探测器端,905nm可搭配灵敏度更高的SiPM(硅光电倍增管)或SPAD,而1550nm因硅材料限制只能使用APD(雪崩光二极管)。从BOM价值量看,发射模块和接收模块各占激光雷达物料成本的30%,是价值最高的核心部件。
下游场景选择:成本 vs 性能的权衡
| 维度 | 905nm | 1550nm |
|---|---|---|
| 人眼安全 | 限制更严,峰值功率受限 | 人眼安全阈值更高,可发射更高功率 |
| 探测距离 | 受功率限制相对较短 | 更远 |
| 激光器材料 | 砷化镓(GaAs) | 磷化铟(InP) |
| 探测器匹配 | SiPM/SPAD | APD |
| 产业链基础 | 消费电子领域成熟 | 光通信领域成熟 |
| 成本 | 较低 | 较高 |
905nm凭借性价比优势,在未来几年仍将保持主流地位,广泛应用于L2/L2+级辅助驾驶。而1550nm的机会在于L3及以上高阶自动驾驶,以及测距逻辑从ToF向FMCW演进时——FMCW在光通信领域广泛使用1550nm光源,具备产业链基础。
常见问题
为什么主流激光雷达多采用905nm而非1550nm?
905nm的性价比优势是核心原因。其砷化镓(GaAs)激光器工艺成熟、成本更低,且可搭配灵敏度更高的硅基探测器(如SiPM),能满足L2/L2+级辅助驾驶的性能需求,同时控制整车成本。
1550nm激光雷达主要用在什么场景?
更适合对性能要求更高的L3及以上高阶自动驾驶。因其人眼安全限制更宽松,可发射更高功率、实现更远探测距离,但需配套磷化铟(InP)激光器和APD探测器,成本显著高于905nm方案。
未来激光雷达的激光器会向哪种结构发展?
VCSEL(垂直腔面发射激光器)更有可能主导未来产业链。其制造工艺与主流半导体工艺兼容,且可通过堆叠激光器弥补过去功率较低的缺点,华为、禾赛等厂家已采用VCSEL路线。