在车载光学下游应用中,905nm 与 1550nm 两种波长的选择,本质上是探测距离、成本与抗干扰能力在不同自动驾驶场景下的权衡。905nm 凭借性价比优势成为当前主流,适配对成本敏感、以城市复杂路况为主的场景;1550nm 则在远距探测和人眼安全上更有优势,更适配对性能要求苛刻的高速远距场景,其机会还体现在下一代 FMCW 测距技术带来的产业链协同上。
波长选型的底层逻辑:场景需求决定方案
激光雷达的主流测距原理是 TOF(飞行时间法),即依据激光来回的时间判断目标距离。而下一代技术 FMCW(调频连续波)通过回波的频率差来计算距离,这种方式不太容易被外界环境干扰(如极端天气)。两种波长均不易被大气吸收且不与可见光混淆,这是它们被产业选中的共同前提。
从下游场景看,不同自动驾驶场景对探测距离与抗干扰能力的需求差异明显:
| 场景类型 | 核心需求 | 波长适配倾向 |
|---|---|---|
| 高速远距 | 远距离探测、快速响应 | 1550nm 更有优势(探测距离与人眼安全占优) |
| 城市复杂路口 | 近距离、高精度、成本控制 | 905nm 为主流(性价比突出) |
| 雨雾等极端天气 | 抗环境干扰 | FMCW 技术路线更占优,1550nm 具备产业链基础 |
905nm:性价比主导的城市场景主流方案
905nm 对应消费电子产业基础,凭借成本优势在未来的好几年里都将保持主流地位。其激光器多采用砷化镓(GaAs)材料,在制造端具备成熟的产业链支撑。在探测器端,905nm 波长下更为敏感的 SPAD(单光子雪崩光二极管)和 SiPM(硅光电倍增管)明显更有优势,不过二者的缺点是容易受到强光干扰。对于城市道路、园区等中近距离场景,905nm 方案能够在满足探测需求的同时有效控制整车成本。
1550nm:远距与下一代技术的潜力方案
1550nm 在探测距离和人眼安全角度都更有优势,但成本明显更高——其激光器使用磷化铟(InP)材料,相比砷化镓(GaAs)贵出很多。在探测器端,由于硅材料的限制,SiPM 只能探测 1100nm 以下的光子,因此 1550nm 光源只能用 APD(雪崩光二极管)。1550nm 的机会在于测距逻辑从 TOF 变为 FMCW 之后——FMCW 目前被广泛运用在光通信领域,而这一块用的光源恰恰就是 1550nm,具备产业链基础,也更契合极端天气下抗干扰的需求。
常见问题
905nm 和 1550nm 哪个是行业主流?
905nm 是当之无愧的主流,核心原因在于性价比。对于制造业而言,成本与效益的结合永远摆在第一位,905nm 激光器在材料成本上相比 1550nm 的磷化铟方案具备明显优势,因此在未来几年内仍将保持主流地位。
1550nm 的优势体现在哪些方面?
1550nm 在探测距离和人眼安全方面都更有优势,但其唯一缺点是贵。此外,在下一代 FMCW 测距技术路线中,1550nm 与光通信领域共用光源,具备产业链基础,这一协同效应为其在极端天气等场景的应用提供了更多可能。
波长选型与整机方案如何匹配?
波长选型与整机方案需从场景需求出发:905nm 适配城市复杂路况等对成本敏感的场景,1550nm 更适配高速远距等对性能要求高的场景。在激光器结构上,VCSEL(垂直腔面发射器)因制作工艺与主流半导体产业相近,且可通过堆叠激光器完善过去功率较低的缺点,更有可能主导未来的产业链。