激光雷达（LiDAR）的核心组成部分通常包括以下几个关键模块（按功能分类）：

1. 激光发射系统：

   • 激光器： 核心光源，发射特定波长（如905nm, 1550nm等）的脉冲激光束。常见类型有边发射激光器（EEL）和垂直腔面发射激光器（VCSEL）。
   • 光束整形/准直光学元件： 将激光器输出的原始光束整形为准直性好、发散角小的光束，以提升探测距离和精度。
   • 驱动器/调制器： 控制激光脉冲的发射时间、频率和功率。

2. 激光接收系统：

   • 接收光学透镜组： 收集目标反射回来的微弱激光信号。
   • 光电探测器： 将接收到的光信号转换为电信号。常用类型有雪崩光电二极管（APD）和硅光电倍增管（SiPM）。
   • 信号放大器： 放大探测器输出的微弱电信号。
   • 滤波器： （光学/电学）滤除背景噪声（如太阳光干扰）。

3. 扫描系统（对于需要扫描的LiDAR）：

   • 扫描机构： 控制激光光束在空间中进行扫描（水平&垂直），覆盖所需的视场范围（FOV）。技术路线多样：
     • 机械旋转式： 整个激光收发模块旋转。
     • MEMS微振镜： 微型可动反射镜实现扫描。
     • 光学相控阵： 无需运动部件，通过改变光束相位控制出射角度。
     • 转镜/旋转多面镜： 反射镜旋转实现扫描。
   • 扫描驱动器/控制器： 精确控制扫描机构的运动或相控阵单元。

4. 信号处理与控制系统：

   • 计时电路/时间数字转换器： 精确测量激光脉冲从发射到返回的时间差（ToF原理），进而计算出距离。
   • 主控制器/处理器： 协调整个系统工作（控制激光发射、扫描、数据采集），处理原始数据（距离、角度、反射强度），结合定位和姿态信息（通常需要IMU和GNSS辅助）生成精确的3D点云数据。
   • 数据接口： 将处理后的点云数据传输给外部系统（如自动驾驶计算机）。

5. 其他辅助/支撑组件：

   • 光学窗口： 保护内部精密光学元件，需具备高透光性和抗环境侵蚀能力。
   • 散热系统： 管理核心电子元件（尤其是激光器）产生的热量。
   • 电源管理单元： 为各模块提供稳定可靠的电源。
   • 壳体： 提供机械支撑、电磁屏蔽和环境防护（防水、防尘）。
   • 惯导模块/转台编码器： 在高级LiDAR中集成，提供自身的姿态和位置信息。

总结来说：

激光雷达的工作流程是：发射系统产生并发射激光脉冲 -> 扫描系统控制光束方向扫描环境 -> 接收系统捕捉目标反射的回波光信号 -> 处理系统精确计算回波时间差得到距离信息，结合光束角度和系统姿态信息生成三维点云（包含位置坐标和反射强度）。

需要注意的是，不同技术路线的激光雷达（如机械式、MEMS式、Flash式、OPA式）在扫描系统的实现上差异很大。其中Flash激光雷达没有运动部件，发射宽光束同时照亮整个视场。