车载光学中的TOF与FMCW是两种不同的激光雷达测距原理:TOF依据激光往返时间测距,是当前主流方案;FMCW通过回波频率差计算距离,抗极端天气干扰能力更强,被视为下一代技术路线。两条路线的竞争壁垒差异,集中体现在抗干扰能力、激光器选型与收发模块价值量三个维度。

原理差异决定抗干扰壁垒

TOF(飞行时间法)通过计算激光脉冲发射到目标并反射回来的时间来确定距离,结构相对简单,是当下激光雷达的主流底层逻辑。FMCW(调频连续波)则通过回波与发射信号的频率差来计算距离,由于采用相干探测方式,不太容易被外界环境干扰,在极端天气下表现更稳健。这正是FMCW被视为下一代技术路线的核心原因——其抗干扰能力构成了对TOF的差异化壁垒。

激光器选型与产业链壁垒

激光雷达的BOM中,发射模块与接收模块各占30%价值量,是价值量最高的部分,竞争壁垒也主要集中于此。

在激光器波长选择上,905nm与1550nm是产业中具备基础的两条路线。905nm对应消费电子产业基础,性价比高,是当前主流;1550nm则对应光通信领域,在探测距离和人眼安全角度更有优势,但激光器材料使用磷化铟(InP),相比砷化镓(GaAs)成本显著更高。FMCW的产业机会恰恰在于其光源广泛运用在光通信领域的1550nm,具备产业链基础——这意味着从TOF转向FMCW时,1550nm光源的供应链积累将成为先发优势。

在激光器结构上,905nm波长下主要有EEL(边发射激光器)与VCSEL(垂直腔面发射器)两种。VCSEL制作工艺与主流半导体产业更相近,后道工序成本显著低于EEL,且可通过堆叠激光器弥补功率短板,被主流厂商采用,更有可能主导未来产业链。

维度TOFFMCW
测距原理激光往返时间回波频率差
抗干扰能力常规更抗极端天气干扰
关键波长905nm(主流)1550nm(光通信产业基础)
收发模块价值量发射、接收各占30%发射、接收各占30%

常见问题

FMCW是否一定优于TOF?

FMCW在抗极端天气干扰方面具备原理性优势,但TOF仍是当前主流方案,且905nm波长凭借性价比优势在未来数年都将保持主流地位。两条路线各有适用场景,FMCW的普及还取决于产业链成熟度与成本下降节奏。

905nm与1550nm如何影响竞争格局?

905nm依托消费电子产业基础,性价比高,是当前主流选择;1550nm在探测距离和人眼安全方面更有优势,但激光器成本高企。FMCW路线转向1550nm后,光通信领域的产业链积累将成为关键竞争壁垒。

收发模块为何是价值量最高的环节?

在激光雷达BOM中,发射模块与接收模块各占30%价值量,显著高于扫描模块。收发模块的技术壁垒直接决定测距性能与抗干扰能力,是整机差异化的核心所在,因此也是产业链中竞争最集中的环节。