超构表面技术赋能固态激光雷达传感器实现性能突破
2026-04-13 16:36
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维度网讯,随着自动驾驶技术的发展,激光雷达(LiDAR)已成为车辆环境感知的核心组件。近日,桥水州立大学的研究团队发表综述,详细探讨了基于超构表面的固态激光雷达传感器如何通过消除机械运动部件,提升系统的鲁棒性与紧凑性。与传统依赖360°旋转反射镜的机械式设备相比,固态方案在扫描速度、可靠性以及视场角(FOV)方面展现出显著优势。

激光雷达的工作核心在于光束偏转机制。传统的机械扫描虽然技术成熟,但体积庞大且成本高昂;微机电系统(MEMS)则利用微型反射镜实现水平扫描,但在车规级可靠性上仍面临挑战。而基于超构表面的激光雷达传感器,通过二维平面的亚波长结构单元灵活调控光的相位。其中,动态(可调谐)超构表面能够通过电、热或光等外部激励实时改变光束偏转角度,支持更宽广的视场角(部分方案可超过150°),为高速、高分辨率的探测提供了可能。

这些传感器通常采用飞行时间(ToF)、幅度调制连续波(AMCW)或频率调制连续波(FMCW)技术。其中,FMCW激光雷达通过相干探测技术,在测量距离的同时还能精确获取目标速度。未来,行业的发展重点在于实现单芯片集成,即将激光二极管、超构表面光束转向平台及高速探测器整合于硅基平台。通过异质集成技术将III-V族激光器与硅基超构表面结合,将成为开发低成本、高性能固态激光雷达传感器的重要路径。

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