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發(fā)布時(shí)間:2021-03-22 06:54  
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激光的特性
激光和普通光的根本不同在于激光是一種有很bai高光子簡(jiǎn)并度的光。du光子簡(jiǎn)并度可以理解為具有相同模式(或波型)的光子數(shù)目,即具有相同狀態(tài)的光子數(shù)目。
激光器主要由增益介質(zhì)和諧振腔組成。諧振腔選模,增益介質(zhì)通過受激輻射向確定的模提供能量,從而形成具有很高光子簡(jiǎn)并度的激光。20世紀(jì)90年代研制成功的第三代系統(tǒng)以第二代系統(tǒng)為基礎(chǔ),增加了GPS定位和定高功能,系統(tǒng)與自動(dòng)導(dǎo)航儀接口,實(shí)現(xiàn)了航線和高度的自動(dòng)控制。高光子簡(jiǎn)并度表現(xiàn)出很好的單色性、方向性、相干性及高亮度;激光可被壓縮成極短的超短脈沖,脈寬已達(dá)到秒量級(jí),能產(chǎn)生短至4.6 fs的超短激光脈沖,高達(dá)1020W/cm2的光功率密度。
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激光雷達(dá)的主要性能指標(biāo)
1、波長(zhǎng):
目前市場(chǎng)上激光雷達(dá)的波長(zhǎng)是905nm和1550 nm。
1550nm的LiDAR傳感器可以以更高的功率運(yùn)行,以提高探測(cè)范圍,同時(shí)對(duì)于雨霧的穿透力更強(qiáng)。而905nm的主要優(yōu)點(diǎn)是……相對(duì)來講比較便宜。
2、掃描頻率:
一秒內(nèi)進(jìn)行多少次測(cè)距輸出。
較高的掃描頻率可以確保安裝激光雷達(dá)的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)較快速度的運(yùn)動(dòng),并且保證地圖構(gòu)建的質(zhì)量。
但要提高掃描頻率并不只是簡(jiǎn)單的加速激光雷達(dá)內(nèi)部掃描電機(jī)旋轉(zhuǎn)這么簡(jiǎn)單,對(duì)應(yīng)的需要提高測(cè)距采樣率。否則當(dāng)采樣頻率固定的情況下,更快的掃描速度只會(huì)降低角分辨率。
3、測(cè)量距離:
激光雷達(dá)所標(biāo)稱的距離大多以90%反光率的漫反射物體(如白紙)作為測(cè)試基準(zhǔn)。激光雷達(dá)的測(cè)距與目標(biāo)的反射率相關(guān)。這種技術(shù)主要基于成熟的寬幅工業(yè)噴墨打印設(shè)備,通過紫外線固化的透明聚合物液滴噴射出來,然后被集成在打印頭上的強(qiáng)紫外線燈固化,可以形成各種各樣的幾何形狀,激光雷達(dá)在這里面扮演者測(cè)量、監(jiān)控等角色。目標(biāo)的反射率越高則測(cè)量的距離越遠(yuǎn),目標(biāo)的反射率越低則測(cè)量的距離越近。因此在查看激光雷達(dá)的探測(cè)距離時(shí)要知道該測(cè)量距離是目標(biāo)反射率為多少時(shí)的探測(cè)距離。
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激光雷達(dá)可進(jìn)行水下探物
美國諾斯羅普公司為美國高等級(jí)研究計(jì)劃局研制的ALARMS機(jī)載水的雷探測(cè)系統(tǒng),具有自動(dòng)、實(shí)時(shí)檢測(cè)功能和三維定位能力,定位分辨率高,可以24小時(shí)工作,采用卵形掃描方式探測(cè)水下疑似目標(biāo)。
美國卡曼航天公司研制成功的機(jī)載水下成像激光雷達(dá),很大特點(diǎn)是可對(duì)水下目標(biāo)成像。由于成像激光雷達(dá)的每個(gè)激光脈沖覆蓋面積大,因此其搜索效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非成像激光雷達(dá)。激光雷達(dá)的主要性能指標(biāo)1、波長(zhǎng):目前市場(chǎng)上激光雷達(dá)的波長(zhǎng)是905nm和1550nm。另外,成像激光雷達(dá)可以顯示水下目標(biāo)的形狀等特征,更加便于識(shí)別目標(biāo),這已是成像激光雷達(dá)的一大優(yōu)勢(shì)。
激光雷達(dá)行業(yè)整體
目前,車載激光雷達(dá)的產(chǎn)品及生產(chǎn)廠商主要集中于國外,包括美國Velodyne公司、美國Quanegy公司以及德國IBEO公司等。國內(nèi)的激光雷達(dá)產(chǎn)品主要以2D激光雷達(dá)為主,多用于地形測(cè)繪、建筑測(cè)量、家用服務(wù)機(jī)器人等領(lǐng)域。發(fā)射機(jī)是各種形式的激光器,如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長(zhǎng)可調(diào)諧的固體激光器等。不過,國內(nèi)以鐳神智能等創(chuàng)業(yè)公司為代表的企業(yè)也開始嘗試逐步進(jìn)入車用激光雷達(dá)行業(yè)。同時(shí),由于目前昂貴的價(jià)格成為車用激光雷達(dá)市場(chǎng)推廣的很大障礙,因此低成本化是其未來主要的發(fā)展趨勢(shì)。