车载光学收发模块合计占激光雷达 BOM（物料清单）的 60%，其中发射模块和接收模块各占 30%，是激光雷达中价值量最高的核心部件。其技术壁垒主要体现在 激光器芯片的功率与光束质量、探测器芯片的灵敏度与阵列规模，以及光学封装工艺的精度与可靠性 上。
发射模块：激光器芯片的工艺壁垒
发射模块的核心是激光器芯片，主流技术路线分为 EEL（边发射激光器） 和 VCSEL（垂直腔面发射激光器）。VCSEL 因其制作工艺与主流半导体工艺兼容，后道工序成本较 EEL 低一倍以上，逐渐成为产业主导趋势。关键技术难点在于 多结 VCSEL 芯片的堆叠设计，通过堆叠激光器可弥补单结 VCSEL 功率较低的短板，但这需要极高的外延生长和芯片封装精度。此外，不同波长（如 905nm 与 1550nm）的激光器材料成本差异显著：1550nm 激光器使用磷化铟（InP）衬底，而 905nm 使用更成熟的砷化镓（GaAs），前者在衬底和外延成本上远高于后者，这也是 905nm 成为当前主流波长的重要原因。
接收模块：探测器芯片的性能门槛
接收模块的核心是探测器芯片，需与激光器波长匹配。在 905nm 波段，SPAD（单光子雪崩光二极管）和 SiPM（硅光电倍增管） 因灵敏度高而更具优势，但易受强光干扰。探测器芯片的关键参数包括 SPAD 阵列规模 和 暗计数率——阵列规模越大，分辨率越高，但对工艺一致性和噪声抑制的要求也越严苛；暗计数率越低，信噪比越好，这需要先进的材料生长和器件设计能力。在 1550nm 波段，受硅材料限制，只能使用 APD（雪崩光二极管），其工艺成熟度和成本控制是另一道壁垒。
光学封装：从芯片到模组的工程挑战
收发模块的最终性能高度依赖 光学封装 工艺。发射端需要将 VCSEL 或 EEL 芯片与透镜、光纤等光学元件精确耦合，实现高光束质量和低损耗传输；接收端则需将探测器芯片与微透镜阵列对准，以最大化光收集效率。多结 VCSEL 的散热管理、光纤耦合的精度控制、以及车规级可靠性（耐温、抗振）是封装环节的核心难点。这些工艺需要长期的经验积累和定制化设备投入，构成后发厂商难以短期跨越的工程壁垒。
常见问题
为什么 905nm 是当前激光雷达的主流波长？
905nm 激光器基于成熟的砷化镓（GaAs）材料体系，产业链基础扎实，性价比显著优于 1550nm。1550nm 虽在探测距离和人眼安全方面更有优势，但其使用的磷化铟（InP）材料成本较高，限制了大规模普及。
VCSEL 相比 EEL 的核心优势是什么？
VCSEL 的制作工艺与主流半导体工艺完全兼容，无需像 EEL 那样在晶圆切割后进行侧面处理和镀膜，后道工序成本至少低一倍以上。同时，VCSEL 可通过堆叠多个激光器来提升功率，弥补传统单结 VCSEL 的功率短板。
探测器芯片的技术难点在哪里？
在 905nm 波段，SPAD 和 SiPM 探测器对灵敏度要求极高，但易受强光干扰，需要优化阵列规模和暗计数率来提升信噪比；在 1550nm 波段，只能使用 APD，其材料（如 InP）和工艺门槛较高。此外，探测器芯片与光学元件的封装对准精度直接影响整体接收效率。