Page 10 - LFWC_MayJun2017_eMag

2017_LFC_Advertisement_Suzhou_203x273mm.pdf 1 6/3/2017 17:15:33

Cover Story 封面故事

激光雷达

应用参数决定激光雷达系统中

激光源的选择

对于用于激光雷达的激光器，一种形式并不适合所有，系统设计人员
需要了解其应用的物理环境和性能目标，才能着手选择激光源。

文/Gail Overton

对 于服务于自动驾驶车辆行 件，以及运动控制设备或基于固态微 （纳秒范围）固态激光器已经在激光
雷达应用中使用了数十年。尺寸和重
业的光探测和测距（激光
机电系统（MEMS）的组件，用于精
雷达）系统与元件制造商 确激光扫描以创建 3D 地图和 / 或邻 量、成本、功耗、液体冷却，对冲击 C
M
来说，并购行为异常活跃，同时也有 近数据。 和振动的敏感性，以及恶劣环境限制
Y
很多其他行业的企业正在加入激光雷 在这些必需组件中，激光本身决 了激光雷达仪器在移动、机载和空
CM
达领域。 定了整体系统性能。“例如，激光光 间应用中的普遍使用 ；意大利 Bright
MY
“农业部门正在利用激光雷达测 束的质量和发散度决定了激光雷达的 Solutions 公司最近开发的新一代高峰 CY
绘地形，以引导农民有选择性地分配 横向分辨率 [x，y]，而短脉冲持续时 值功率、亚纳秒级、空气或传导冷却 CMY
化肥和杀虫剂。在生物和保护方面， 间和时间抖动则对纵向精度 K
a)
激光雷达用于监测森林冠层高度或森 产生影响。Smith 说 ：“脉冲
林砍伐。军方使用激光雷达进行自主 能量是实现长距离的关键参
车辆和无人驾驶指导，识别可能的目 数，而高脉冲重复频率允许更
标，以及战术的精确测绘。在采矿业 快的扫描速度和更高的数据
中，用雷达测绘挖掘区域，并确定挖 吞吐量。”
除的体积。”RPMC Laser 公司美国西
海岸销售经理 Shawn Smith 表示，“对 性能考虑
于测量应用，激光雷达测绘建筑物和 Smith 说 ：“高峰值功率
b) Aerosol depolarization (%) @ 532 nm
周边地区以供将来开发，大气激光雷 （几十千瓦到几十兆瓦）脉冲 Altitude (km)
达系统测绘气溶胶和分子的三维分
图1：气溶胶多波长偏振激光 5
布，以表征从污染到云、风，甚至火
雷达实验（AMPLE）多波长激
山喷发的一切情况（见图 1）。 光雷达系统使用355nm、532nm 4
和1064n m激光器，具有三个
激光雷达系统用脉冲激光照射目 可寻址的输出通道、4mJ能量、 3
标区域或场景，并测量反射信号返回 1kHz重复频率和1ns脉冲持续时 2
间，以监测埃特纳火山的喷发
接收器所需要的时间。激光雷达系统 （a）。通过AMPLE测量的气溶 1
包括激光源或发射器、敏感光电检测 胶去极化的时间演变（b）用于
监测离地面6km高的矿物粉尘。 019:22:00 019:23:00 020:00:00 020:01:00
器或接收器、同步和数据处理电子器 Time (DDD:hh:mm)

8 May/ Jun 2017 www.laserfocusworld.com.cn Laser Focus World China 激光世界