固態(tài)激光雷達(dá),是指完全沒(méi)有移動(dòng)件的激光雷達(dá)。但近年來(lái),一些帶有微小移動(dòng)部件的激光雷達(dá)也被統(tǒng)稱(chēng)為“固態(tài)激光雷達(dá)”,它們具備了固態(tài)激光雷達(dá)很多的性能特點(diǎn),如分辨率高、有限水平FOV(前向而不是360°)等,但他們從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)不能算純固態(tài)激光雷達(dá)。代表為MEMS激光雷達(dá)。
MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)指代的是將機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行微型化、電子化的設(shè)計(jì),將原本體積較大的機(jī)械結(jié)構(gòu)通過(guò)微電子工藝集成在硅基芯片上,進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。技術(shù)成熟,完全可以量產(chǎn)。主要是通過(guò)MEMS微鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)垂直方面的一維掃描,整機(jī)360度水平旋轉(zhuǎn)來(lái)完成水平掃描,而其光源是采用光纖激光器,這主要是由于905納米的管子重頻做不高,重頻一高平均功率就會(huì)太大,會(huì)影響激光管的壽命。
從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō),MEMS并不算是純固態(tài)激光雷達(dá),這是因?yàn)樵贛EMS方案中并沒(méi)有完全消除機(jī)械,而是將機(jī)械微型化了,掃描單元變成了MEMS微鏡。
純固態(tài)激光雷達(dá)主要有OPA方案激光雷達(dá),F(xiàn)lash激光雷達(dá)。
OPA(optical phased array)方案主要是采用多個(gè)光源組成陣列,通過(guò)控制各光源發(fā)光相位時(shí)間差,合成具有特定方向的主光束。然后再加以控制,主光束便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向的掃描。雷達(dá)精度可以做到毫米級(jí),且順應(yīng)了未來(lái)激光雷達(dá)固態(tài)化、小型化以及低成本化的趨勢(shì)。其難點(diǎn)主要在于生產(chǎn)精度高,且需要提高單位時(shí)間內(nèi)測(cè)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量。不過(guò),隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,OPA方案的優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越大。
Flash方案激光雷達(dá)的原理是快閃,它不像MEMS或OPA方案掃描物體,而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來(lái)完成對(duì)環(huán)境周?chē)鷪D像的繪制。