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Photonics Products 光子学产品
用双轴 MEMS 反射镜(见图 4)快速
a) b) c)
可靠地将激光束引导到目标环境中,
如美国 Mirrorcle Technologies 公司生
产的扫描系统。Mirrorcle 公司高级电
35 mm
子工程师 Abhishek Kasturi 表示,这
40 mm
些反射镜,能够处理大多数激光雷达
设计中使用的各种波长。当采用静电
图4:Mirrorcle Technologies公司生产的MEMS器件包括:直径为2.0mm的铝MEMS反射镜,采用
15mm×15mm的封装形式(a);直径为4.6mm的金MEMS反射镜,采用15mm×20mm的封装形式(b); 驱动和纯硅结构设计时,MEMS 反射
以及带有可编程低通滤波器的数字输入MEMS驱动器,可驱动任何Mirrorcle MEMS反射镜,功耗<150mW 镜已被证明具有极宽的环境温度耐受
(c)。
性、良好的可靠性和可重复性。
前开发的,主要用于动态干涉仪。微 间上被偏振编码。由微偏振器相机瞬 “单基双轴设计需要更大的孔径
偏振器相机类似于彩色相机,不同之 时捕获的四种偏振,使得能在场景中 和更大的角度,”Kasturi 说,“因此,
处是它感测的是光的偏振而非颜色。 的每个点处计算相位延迟(和距离)。 我们制造大直径、大角度双轴 MEMS
与彩色相机的红色、绿色和蓝色像素 反射镜、紧凑型 MEMS 驱动器、电
图样不同,微偏振器相机中使用四种 激光二极管准直光学元件 子控制器单元和软件,以方便驱动,
不同偏振器的像素图样(见图 3)。与 LightPath 是一家通过不同制造 与接收器同步等。”这类产品的典型
彩色相机的彩色滤光片一样,微偏振 工艺(包括模压和金刚石车削)生产 扫描速率 >500 线 / 秒。
器相机的偏振滤光片不会给相机增加 红外和可见光学元件的公司,拥有与 在双基设计中,输出激光束和接
额外的重量或体积。目前市场上可提 汽车激光雷达相关的多种光学能力。 收器光学元件是两个独立的孔径,允
供阵列尺寸 500 万像素的微偏振器相 LightPath Technologies 公司应用工程 许 MEMS 反射镜的尺寸更小,因此
机。几个激光雷达研究小组正在使用 经理 Andrew Locke 特别强调了该公 更快,并具有更高的带宽和最高的震
微偏振器相机开发激光雷达系统。最 司在准直透镜和各类组件方面的专 动和振动稳固性。这些设备适用于那
近,韩国高等科学技术研究所的一个 长。 些具有“基于相机的探测系统或经典
研究小组,展示了微偏振器相机技术 精密玻璃模压能实现激光二极管 ToF 接收器”的客户,并且具有直径
可以为激光雷达系统提供的优势。 准直透镜的大规模低成本生产,这些 更小、角度更大的双轴MEMS反射镜。
大多数激光雷达系统测量快速脉 准直透镜能够精确准直激光二极管的 典型的扫描速率 >2000 线 / 秒,但采
冲激光束的飞行时间(ToF),该激光 光束,而激光二极管的输出光束发散
束在成像场景中快速扫描。系统通常 (甚至光源焦点位置)在两个正交轴 a)
体积较大,并且具有相对较低的空间 上并不相同。此外,如果需要,还可
分辨率。所展示的相对简单的激光雷 以根据需要,大量制造带有其他非球
达系统没有移动部件,使用 100 万像 面和自由曲面的模压透镜。 b)
素 4D Technology 微偏振器相机、脉 LightPath 公司还生产熔接光纤 Transmission 905 nm Black AR
(%)
冲激光器和基于普克尔斯盒的偏振调 准直器,其中传输高功率激光的玻璃
100
制器,来旋转从场景返回的光的偏振。 光纤末端,熔接到折射率匹配的单片 80
60 %T 0° AOI
激光在单个短光脉冲中照亮整个 玻璃透镜的一端,消除任何未对准的 40
20
场景。与激光脉冲同步的普克尔斯盒, 可能性以及两个玻璃 / 空气表面可能 0
0 600 800 1000 1200
在光从场景返回时旋转光的偏振,使 导致的光学损耗。 Wavelength (nm)
得其到达时间对应于独特的偏振或延
图5:外部激光雷达窗口片(a)对可见光是不透明
迟。微偏振器相机以单个视频帧捕获 MEMS扫描 的,对近红外光是透明的;图(b)显示了黑色近
红外减反窗口片的光谱性能,包括背面的透明导电
来自场景的光脉冲,该脉冲已经在时 对于扫描激光雷达应用,可以使 涂层和正面的疏水/疏油涂层。
42 Mar/ Apr 2019 www.laserfocusworld.com.cn Laser Focus World China 激光世界