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灵途科技1550nm光纤激光器全方位赋能自动驾驶激光雷达

2022-12-30
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摘要 灵途科技核心团队凭借超过30年在光纤激光器、激光雷达领域的技术积累,成功推出YDF1550-1W系列脉冲光纤激光器,工作在1550nm人眼安全波段,性能优越,满足汽车无人驾驶和辅助驾驶高端激光雷达系统应用的苛刻要求。目前已完成头部客户的小批量验证。

 根据沙利文预测,受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在ADAS中渗透率增加等因素推动,激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势,至2025年全球市场规模为135.4亿美元(约合914亿元);其中,中国激光雷达市场规模将达到43.1亿美元(约合291亿元)。到 2030 年,激光雷达出货量预计将突破 1 亿台。

为什么自动驾驶需要激光雷达?

在自动驾驶市场,高端玩家有谷歌Waymo、Cruise以及百度Apllo等,这些科技巨头主要营收并不是卖车本身,而是系统的解决方案。其余普通乘用车厂商,必须严格控制成本,保证在商业化过程中有足够盈利能力才能得以生存。换句话说,普通乘用车厂要做的是有一定利润且大多数人能够买得起的车,因此低成本的毫米波雷达+摄像头的融合方案变成首选,也就是我们经常听到的L2级辅助驾驶。

但是这套组合的能力上限并不高。毫米波雷达,主要功能在于测距、测速及测方位角,但没办法感知高度,以及对静态物体几乎没有识别能力,导致悬在半空中的障碍物,亦或是静止在路边拐角处的电线杆,都会存在错判的情况,影响驾驶安全和体验。而摄像头方案,由于借助的是深度学习中的卷积神经网络技术,核心逻辑是机器对足够清晰的道路图片样本数据进行学习,最终实现自动识别周边物体,然后将指令回传系统进行避障。因此,摄像头方案,能够弥补毫米波雷达对静态物体识别的短板,但遇暴雨、强光场景,以及摄像头自身像素限制,都会影响其识别的精度,这也是摄像头方案的短板。

那么,有没有一种方案,技术上既能超越上述方案,又有跟上述组合拳相媲美的成本价格呢?激光雷达!

灵途科技激光雷达是一种用于精准获取物体三维位置信息的传感器,本质上是激光探测和测距,其原理是通过发射与接收激光来探测与目标物之间的距离,再根据目标物表面的反射能量大小、反射波谱幅度、频率和相位等信息,精确绘制出目标物的三维结构信息。而凭借着在目标轮廓测量、角度测量、光照稳定性和通用障碍物检出等方面所具有的极佳性能,激光雷达正在成为L4级及以上自动驾驶的核心配置。

随着近几年激光雷达成本的快速下降,使得在乘用车市场快速掀起一波雷达上车潮,如梅赛德斯-奔驰、宝马、大众、沃尔沃,已经宣布他们打算使用激光雷达,以及即将推出的车型中的 ADAS/AD 套件。

905 Or 1550?

受制于成本等因素,乘用车市场上大多数激光雷达采用的是人眼不可见的905nm光源。但在符合人眼安全等级的功率下,905nm激光雷达很难在200m以外的公路上探测到高度为10cm以及更小的物体

最近几年,国外多家激光雷达企业纷纷采用1550nm波长光源作为产品方向,而国内激光雷达企业也开始积累1550nm波长激光雷达系统的研发技术,以突破更高的探测距离、超高扫描线束等技术瓶颈。那对于乘用车厂商来说,1550nm,会是更优解决方案嘛?

截至目前来讲,1550nm激光雷达,应该是离车规要求最近的。这里涉及到激光辐射的安全性问题,而影响安全性的是波长、输出功率以及激光辐射时间三者综合作用的结果

首先说说波长问题,人眼可见的波长在380-780nm之间,也就意味着,905nm波长属于不可见光,人自然不会主动闪躲,如遇高功率运行的情况,当光束扫射眼睛,容易灼伤眼球。而当波长达到1400nm以上时,也就是1550nm激光到达视网膜之前,就会被眼球中的水溶液吸收,不会伤害人眼。因此,905nm激光雷达只能维持低功率运行。而当1550nm波长激光雷达相比905nm波长激光雷达,提高40倍的功率运行时,带来直接的好处就是增加点云分辨率、更远的探测距离以及增强复杂环境的穿透力

灵途科技激光雷达核心结构分为发射器、接收器与信号处理部分。对于提升整体感知能力来说,通常会采用提高【发射功率】和【提升接受器敏感度】的方法来实现,但提升发射功率就是905nm波长的死穴。

自主研发1550nm激光器,为自动驾驶而生

灵途科技核心团队凭借超过30年在光纤激光器、激光雷达领域的技术积累,成功推出YDF1550-1W系列脉冲光纤激光器,工作在1550nm人眼安全波段,性能优越,满足汽车无人驾驶和辅助驾驶高端激光雷达系统应用的苛刻要求。目前已完成头部客户的小批量验证。

灵途科技YDF1550-1W系列脉冲光纤激光器的特性和优势:

  1. 1.100%自研
  2. 2.人眼安全波段工作
  3. 3.激光雷达(LiDAR)高峰值功率,可达1KW
  4. 4.高光电转换效率
  5. 5.单模输出,近衍射极限的输出光束质量
  6. 6.激光雷达(LiDAR)窄脉宽,高空间分辨率
  7. 7.封装小巧坚固,多种封装平台易于系统集成
  8. 8.激光雷达(LiDAR)超宽工作温度范围,高稳定、可靠性
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灵途科技是一家国家高新技术企业,成立于2017年,具备从芯片到器件到模组到传感器及行业解决方案的全栈产品研发能力。 公司总部及研发中心位于武汉·中国光谷,吸收成熟的光芯片和器件封装产业链资源。制造分部设在宜昌,专注于车规级光电感知产品的生产。此外,公司紧贴客户资源,在上海、深圳、苏州等地设有营销机构。 自成立以来,灵途科技始终以光电技术为基础,以光电传感器为核心,为行业客户提供从器件封装、模组装配到整机设计及解决方案的全方位服务。

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灵途科技是一家国家高新技术企业,成立于2017年,具备从芯片到器件到模组到传感器及行业解决方案的全栈产品研发能力。 公司总部及研发中心位于武汉·中国光谷,吸收成熟的光芯片和器件封装产业链资源。制造分部设在宜昌,专注于车规级光电感知产品的生产。此外,公司紧贴客户资源,在上海、深圳、苏州等地设有营销机构。 自成立以来,灵途科技始终以光电技术为基础,以光电传感器为核心,为行业客户提供从器件封装、模组装配到整机设计及解决方案的全方位服务。

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