本文企图从国外轿车制造商及Tier 1供货商的出资逻辑，从毫米波雷达的前史来剖析一下调频接连波（FMCW）
FMCW激光雷达被称为激光雷达范畴皇冠上的明珠，相较于脉冲式激光雷达有着显着的功能优势，首要体现在以下几个方面：
FMCW激光雷达的门槛高、开展晚，不为大多数人所知。全世界能做脉冲式激光雷达的少说有上百家，但能做FMCW激光雷达的屈指可数。正所谓外行看热闹，熟行看门路，只要懂FMCW的人才干赏识它。
全世界的激光雷达厂商那么多，为何Cruise、宝马、丰田、Aurora都对FMCW青睐有加？财大气粗也罢，押宝赛道也罢，人家真的是钱多人傻吗？NO。看看遍地开花的毫米波雷达就知道了，简直满是根据FMCW原理。
所以，应该是他们的出资战略登高望远。据风闻，Intel正在研制根据硅光子的FMCW激光雷达，苹果和Waymo也在评价和寻求进入FMCW激光雷达范畴。
衬托结束，接下来咱们借“Aurora全资收买Blackmore”的新闻，来扒一下几家美国FMCW激光雷达公司背面的中心技能。
5）数字信号处理。这儿每一个模块相较于脉冲式激光雷达都更有难度，但其间最检测厂家功力的是线性调频窄线宽
技能了，图2来自他们十年前宣告的论文。详细的调频触及电机驱动、PZT压电陶瓷驱动和电流驱动。了解光栅反射外腔调谐激光器的朋友们立刻会想到New Focus velocity系列激光器——它便是选用电机带动光栅旋转完成低速大规模调频，加上PZT压电陶瓷高速偏转高速小规模调频，以及经过半导体激光器
在这三家激光器中，PICO－D恰好是运用外置光栅调频的外腔激光器（参见图4），与Brdger Photonics论文和专利中描绘的经过三个不同调频机制完成反应调理的描绘共同。
假如Blackmore在当时的产品中仍然在运用该类型激光器，以及专利中描绘的激光调频线性化计划，那么能够以为其激光雷达不可能满意量产车规的要求。为什么呢？首要，这款激光器的本钱大于2万美元，而且其运用的光栅外腔结构体积大，在轿车振荡环境中也很难坚持稳定性和可靠性。
而在图2和图3中，他们所运用的激光调频线性化计划，运用了本钱、功耗和体积都很高的AOM声光调制器，这些都显着添加激光体系的本钱和体积，使其简直不可能满意量产自动驾驶轿车的要求。
还有一个问题是，根据上述专利中的描绘，激光扫频规模约为50GHz，而表1中激光扫频速率为5THz／s，也便是说需求10ms的扫描时刻。
这很难满意采样速度、帧率和FMCW实时测速的要求。当然这是几年前的信息，他们是否现已找到其它代替的激光器暂不得而知。或许过一段时刻，Aurora会发现其间的端倪。
话说回来，运用这种大规模（几十到上百纳米）扫频激光器能够丈量物体的肯定长度，而且到达挨近微米等级的丈量精度，这在工业高精度丈量中大有用武之地，这大约是为什么德国ZEISS今年年初出资了美国FMCW激光雷达公司——Bridger Photonics的原因吧。
上所面对的问题，Cruise或许现现已历了。2017年10月，通用轿车旗下子公司Cruise收买了FMCW激光雷达公司——Strobe。Strobe的技能来历于其母公司OEwaves，中心调频激光器示意图见图5（来历：专利US8605760）。该激光器经过注入式锁频锁定在WGM谐振器的谐振频率上，经过物理办法例如电光效应或压电形变，能够高速改动谐振器频率牵引激光频率。该激光器体积小，能够完成高速线性调频，刚好满意FMCW激光雷达对激光器的需求。该外腔激光器相同面对着出产杂乱、高本钱、低可靠性等问题。
别的，从当今轿车毫米波雷达范畴调查，FMCW技能占有了肯定主导地位，能够预见FMCW激光雷达未来极具潜力，也难怪通用宝马丰田Aurora在许多激光雷达厂商中相中了还处于开展前期的FMCW激光雷达公司。
而FMCW激光雷达最中心的线性调频激光器仍然是限制其开展的瓶颈。了解毫米波雷达技能开展史的人应该知道，早在上世纪八九十年代，FMCW毫米波雷达相同面对着怎样处理VCO线性调频的难题。假如比照一下激光器和微波振荡器，以及激光雷达和毫米波雷达，能够发现两大范畴的开展是一脉相承的，仅仅相隔一二十年。
线性调频激光器技能不局限于本文描绘的外腔调谐激光计划，其它计划还包含运用单频激光加单边调制器、根据半导体激光线性化调频计划等。国内有科研院所运用过
而运用半导体激光器的计划，则在本钱、量产、契合车规等方面比较Blackmore、Strobe等有显着的优势。相应地，则需求处理激光的相干性、调制线性度、调制速度、带宽等面对的归纳难题。
走运的是，半导体激光器计划现已被证明是可行的，下面的频谱图和实景图便是运用低本钱半导体激光器计划的FMCW激光雷达所收集的数据。
2019年7月18-19日在江苏姑苏举行“2019轿车雷达暨传感器交融前瞻技能展现交流会”，约请大约300多家整车厂、毫米波雷达厂商、芯片、PCB、封装测验企业、激光雷达企业等参会。概况联络：Kevin 吴先生
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