如今，大多數(shù)的車載激光雷達掃描附近環(huán)境的原理都差不多，它們都是通過半導體激光器在近紅外波段發(fā)射 905 納米的激光并記錄反射光來繪制點云地圖的。
不過，包括美國在內(nèi)的多個國家出于激光安全的考慮都對激光脈沖的功率進行了嚴格限制，因此激光雷達的有效探測范圍縮短到了 30-40 米，這樣的探測距離根本無法滿足自動駕駛汽車高速行駛時的需要。
為了保證車輛安全，研發(fā)人員需要提前標出 200 米外的低反射率物體，這樣車輛才能有充足的時間發(fā)現(xiàn)危險并及時進行制動。面對這樣的局面，一些廠商選擇另謀他法，但有些公司選擇攻堅克難，美國新創(chuàng)公司 Luminar Technologies 就是其中之一。
今年春天，Luminar 推出了一款探測距離可達 200 米以上的激光雷達，新款激光雷達改用 1550 納米波長的激光。
前不久，Luminar 將新系統(tǒng)安裝在了一輛奔馳測試車上并將它帶到了慕尼黑光博會。
雖然 1550 納米激光脈沖的功率是 905 納米的 40 倍，但它卻完全符合安全規(guī)范，而這些多出來的功率讓雷達的探測距離提升了 10 倍，清晰度提升了 50 倍。
這樣一來，即使以 75 英里/小時（約合 120 千米/小時）的速度在高速上行駛，車輛安全也能得到保證（這樣的速度每秒車輛能移動 34 米）。
那么，為什么功率變大了安全性還能得到保證呢？下面我們來進行詳細解答。
首先我們需要知道的是，人體上最容易被激光束傷害的是視網(wǎng)膜，只需對著太陽看一會，我們脆弱的視網(wǎng)膜就會遭到傷害，這也是太陽進入視野時我們會不自覺閃躲的原因。與太陽相比，激光束的威力更大，因此法律將激光束的光率嚴格限制在 5 毫瓦以下。
從理論上來講，其實視網(wǎng)膜不會對現(xiàn)有激光雷達用到的 905 納米紅外光起反應(yīng)，因此這種波長的光線我們看不到。不過，眼睛會將這些光傳導到視網(wǎng)膜上，因此它與可見光一樣有一定的危險性。
事實上，它的危害比太陽光還大，因為視網(wǎng)膜感應(yīng)不到它，所以我們不會閃躲。
*眼球剖面圖
由于眼球有吸水性，因此晶狀體、眼角膜和眼球內(nèi)的液體會在波長較長的光線下透明度會降低，而波長超過 1400 納米后，光線就無法到達視網(wǎng)膜，所以 1550 納米的激光束完全符合安全標準。
眼下，警用激光雷達依然在使用 905 納米的激光束，因為它們對射程要求不高，激光束價格便宜且能使用廉價的硅探測器。不過，即使是非車載激光雷達的研究人員也認為 1550 納米的波長是個最佳選擇。
其實在電信等行業(yè)，1550 納米波長的激光早已得到了普及。雖然硅基傳感器對 1550 納米波長的激光完全沒反應(yīng)，但室溫銦鎵砷傳感器卻能派上用場，而此類傳感器正好是標準的通訊產(chǎn)品。
不過，切換到 1550 納米后，激光和傳感器的成本都會有所上升，但專家認為這并非激光雷達售價昂貴的主因，復雜的光機掃描儀才是。要想大幅降低激光雷達成本，必須將光機掃描儀換成帶有相控陣天線的光學版本。
“許多團隊都在用固態(tài)面板開發(fā)小型化的相控陣光學陣列。”南佛羅里達大學激光雷達專家 Dennis Killinger 說道。
去年，麻省理工的光子系統(tǒng)團隊就聯(lián)合 DARPA 在 300 毫米芯片上開發(fā)了固態(tài)激光雷達，未來如果能大規(guī)模量產(chǎn)，售價能直降至 10 美元。此外，今年年初又有三家公司宣稱在固態(tài)激光雷達上取得了突破，未來售價將被拉低至 100 美元。
*Luminar 的激光雷達
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，Luminar 的激光雷達方案也較為獨特，它準備讓車上的激光雷達對準不同的方向，每臺激光雷達只朝一個方向發(fā)射激光。同時，激光雷達內(nèi)只內(nèi)置一個接收器和數(shù)個定制的可移動透鏡。
不過，Luminar 現(xiàn)階段并不專注于降低激光雷達價格，它更在乎其性能。
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