激光雷达将激光光学和---光学有效结合,协调融合了传统雷达、光机电一体化和电算等技术,对物理学的各大领域都有所涉及,是物理学的应用技术之一。目前激光雷达家族庞大,分类标准也很多,可以按搭载激光器、功能用途、探测技术等标准进行不同的分类。
由于激光雷达的分辨率和灵敏度高、抗观测背景的干扰性强,能够实现全天时观测,可以广泛应用在环境监测、地形测绘、高空探测、应用、民用汽车等领域。
20世纪90年代,有研究者就提出了非扫描式的激光雷达概念,属于3d成像激光雷达。如图7所示,flash激光雷达采用类似照相机的工作模式,深圳混合固态激光雷达,感光元件与普通相机不同,高清测距混合固态激光雷达,每个像素点可以记录光子飞行时间信息。发射的面阵激光照射到目标上,目标对入射光产生散射,由于物体具有三维空间属性,从而照射到物体不同部位的光具有不同的飞行时间,被焦平面探测器阵列探测,输出为具有---信息的“三维”图像。如图8 所示,flash激光雷达也经历了小型化发展历程,所占空间从起初的车厢级到办公桌级,再到现在的厘米级,这都得益于紧凑型激光器阵列、探测器阵列的发展。
mcmanamon等人研制出液晶材料的光学相控阵结构,液晶在全固态的激光雷达领域的应用得到了可行性的初步验证。如图13所示,通过外加电压改变液晶的取向,实现不同阵元的相位调节,可以获得远场光束的偏转效果。液晶的光学相控阵有驱动电压较小、易于大面积阵列集成的优点,目前较---商用的空间光调制器(spatial light modulator,自动驾驶混合固态激光雷达,slm)得到了产业界的检验,有望应用在激光雷达领域。目前,液晶光学相控阵的大扫描角度大约±10°,扫描速度在毫秒量级。研究者主要围绕如何增大响应速度、增加扫描精度等问题开展研究。david engstr?m等人为了弥补液晶光学相控阵的响应时间的不足,使用铁电液晶材料的空间光调制器,---混合固态激光雷达,增大了液晶的响应速度,响应时间可达到200μs,控制电压范围±3.4v,光束偏转角达到±9°。
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