车载光学激光雷达从机械式向固态演进的过程中,波长选择的关键拐点并不在于扫描结构本身,而在于测距原理从 TOF(飞行时间)向 FMCW(调频连续波)的切换,以及 1550nm 产业链成本的下探。早期机械式激光雷达以 905nm 为主流,凭借性价比优势占据主导;而随着固态化推进,1550nm 凭借更远的探测距离与人眼安全优势,在 FMCW 路线下获得产业基础支撑,成为高端方案的重要选择。
905nm 为何长期是主流
905nm 波长对应消费电子产业基础,激光器多采用砷化镓(GaAs)材料,成本优势明显。在激光雷达的物料成本中,发射与接收模块各占约 30%,是价值量最高的部分,因此成本控制直接决定技术路线的产业化速度。无论机械式还是半固态/固态形态,905nm 都因性价比突出而保持主流地位。在 905nm 波长下,探测器可选用更敏感的 SPAD(单光子雪崩光电二极管)或 SiPM(硅光电倍增管),但二者易受强光干扰。
1550nm 的拐点:FMCW 带来的产业基础
1550nm 在探测距离与人眼安全两方面均优于 905nm,但其激光器需使用磷化铟(InP)材料,成本显著高于砷化镓(GaAs)。这一劣势的转机出现在测距逻辑从 TOF 切换至 FMCW 之后——FMCW 技术已被广泛运用于光通信领域,而该领域的光源恰恰以 1550nm 为主,具备现成的产业链基础。值得注意的是,受硅材料限制,SiPM 只能探测 1100nm 以下波长的光子,因此 1550nm 方案需搭配 APD(雪崩光电二极管)作为探测器。
| 维度 | 905nm | 1550nm |
|---|---|---|
| 产业基础 | 消费电子 | 光通信(FMCW 适配) |
| 核心材料 | 砷化镓(GaAs) | 磷化铟(InP) |
| 成本 | 较低 | 较高 |
| 探测距离与人眼安全 | 相对有限 | 更有优势 |
| 探测器选择 | SPAD / SiPM | APD |
常见问题
固态化是否直接决定了波长选择?
不是。机械、固态、半固态的区别主要体现在扫描模块,而波长选择的核心变量是测距原理与产业链成本。固态化降低了扫描模块的机械复杂度,但 905nm 与 1550nm 的取舍仍取决于发射、接收模块的物料成本与性能需求。
1550nm 会取代 905nm 成为主流吗?
短期不会。905nm 凭借性价比优势,在未来数年仍将保持主流地位。1550nm 的机会主要存在于 FMCW 路线中,因其与光通信产业链天然契合,但成本下探幅度仍需以产业后续进展为准。
FMCW 为什么更适配 1550nm?
FMCW 通过回波频率差计算距离,不易受外界环境干扰(如极端天气),而该技术已在光通信领域广泛应用,其光源正是 1550nm。这种现成的产业链基础,使 1550nm 在 FMCW 路线中具备先天适配优势。