车用激光雷达（LiDAR）的光源是核心组件之一，其性能直接决定探测精度、距离和系统可靠性。以下是主要的车用激光雷达光源类型及其技术特点：

1. 905nm 半导体激光二极管（LD）

• 原理：由砷化镓（GaAs）材料制成，发射近红外光。
• 优点：
  • 技术成熟，成本较低。
  • 产业链完善（如Lumentum、Osram）。
• 缺点：
  • 人眼安全性要求限制功率（Class 1标准），探测距离受限（一般≤200m）。
  • 抗干扰性较弱（易受阳光干扰）。
• 应用：机械式雷达（如Velodyne早期型号）、部分转镜/棱镜雷达（如禾赛Pandar系列）。

2. 1550nm 光纤激光器

• 原理：采用铒/镱掺杂光纤放大，发射中红外光。
• 优点：
  • 人眼安全阈值高（达905nm的40倍），可发射更高功率，探测距离远（>250m）。
  • 抗阳光干扰性强（大气吸收率高）。
• 缺点：
  • 成本高（需铟镓砷（InGaAs）探测器）。
  • 系统复杂（含放大器、调制器）。
• 应用：高端远距离雷达（如禾赛AT128、Luminar Hydra）。

3. VCSEL（垂直腔面发射激光器）阵列

• 原理：垂直结构半导体激光器，可形成密集点阵。
• 优点：
  • 易于集成二维阵列（适合固态雷达）。
  • 低温性能好，可靠性高（车规级认证如AEC-Q102）。
• 技术进展：
  • 波长：905nm为主，1550nm在研。
  • 功率提升方案：多结结构（如华为96线雷达）。
• 应用：Flash雷达（如大陆HRL）、MEMS雷达（如速腾聚创M1）。

4. EEL（边发射激光器）

• 原理：激光从半导体芯片边缘射出。
• 优点：
  • 单点功率高（适合远距离扫描）。
• 缺点：
  • 需复杂光学整形（成本高）。
  • 车规级稳定性挑战。
• 应用：高端扫描式雷达（如Luminar Iris）。

技术趋势

1. 波长演进：
   • 905nm：经济型方案主导市场。
   • 1550nm：高端车型渗透加速（成本年降约10-15%）。
2. 光源集成：
   • VCSEL+SPAD：固态雷达主流路径（如奥迪A8的Flash雷达）。
   • FMCW+1550nm：长距+速度测量（如Aeva核心方案）。
3. 功率与安全平衡：
   • 905nm通过光学扩束改善人眼安全。
   • 1550nm激光器小型化（如Luminar的微光纤技术）。

光源类型对比表

应用案例

• 经济车型：905nm VCSEL（如长城魏牌摩卡的Flash雷达）。
• 豪华/自动驾驶：1550nm（蔚来ET7配备图达通Falcon，探测500m）。
• 混合光源：MEMS+EEL（丰田雷克萨斯LS搭载Denso雷达）。

车用激光雷达光源正向高性能（1550nm）、低成本（VCSEL）、固态化演进，同时需满足车规级可靠性（ISO 26262）与人眼安全（IEC 60825）标准。未来3-5年，随着FMCW技术成熟，1550nm光源市场份额预计从2023年的约20%升至40%（来源：Yole预测）。