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高光子簡并度的光。du光子簡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并度的激光。高光子簡并度表現(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，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)的方法及步驟

1.激光雷達(dá)，是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測信號(激光束)，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號進(jìn)行比較，列車防撞激光雷達(dá)傳感器價格，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，防撞激光雷達(dá)傳感器價格，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

2.用激光器作為發(fā)射光源，采用光電探測技術(shù)手段的主動遙感設(shè)備。激光雷達(dá)是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)探測方式。由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理等部分組成。發(fā)射系統(tǒng)是各種形式的激光器，橋梁船舶防撞激光雷達(dá)傳感器價格，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導(dǎo)體激光器及波長可調(diào)諧的固體激光器以及光學(xué)擴束單元等組成；接收系統(tǒng)采用望遠(yuǎn)鏡和各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導(dǎo)體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等組合。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波2種工作方式，探測方法按照探測的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里淵散射、熒光、多普勒等激光雷達(dá)。

3.激光本身具有非常的測距能力，其測距精度可達(dá)幾個厘米，而LIDAR系統(tǒng)的度除了激光本身因素，還取決于激光、GPS及慣性測量單元(IMU)三者同步等內(nèi)在因素。隨著商用GPS及IMU的發(fā)展，通過LIDAR從移動平臺上獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為可能并被廣泛應(yīng)用。

4.通過激光雷達(dá)獲取到三維點去數(shù)據(jù)后。進(jìn)行點云分離，然后進(jìn)行聚類，一般都是通過計算相鄰兩個激光點間的距離來決定是否屬于同一類。聚類完之后進(jìn)行障礙物識別。識別也障礙物之后，進(jìn)行前后兩頻對比，可以識別是靜態(tài)障礙物還是動態(tài)障礙物。動態(tài)障礙物也可以計算出運動速度等。結(jié)合無人駕駛汽車當(dāng)前的位置信息，計算出避障所需的安全距離，達(dá)到壁障功能。

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激光雷達(dá)的主要性能指標(biāo)

1.安全等級：

激光雷達(dá)的安全等級是否滿足Class1，對人眼無害。需要考慮特定波長的激光產(chǎn)品在完全工作時間內(nèi)的激光輸出功率，即激光輻射的安全性是波長、輸出功率，和激光輻射時間的綜合作用的結(jié)果。

2.輸出參數(shù)：

目標(biāo)的位置(三維)、速度(三維)、方向、時間戳(某些激光雷達(dá)有)等。

3.激光發(fā)射方式(機械/固態(tài))：

傳統(tǒng)的采用機械旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，機械旋轉(zhuǎn)容易導(dǎo)致磨損使得激光雷達(dá)的使用壽命有限。固態(tài)激光雷達(dá)主要由三類-Flash 、MEMS、相控陣。Flash 激光雷達(dá)只要有光源，就能用脈沖一次覆蓋整個視場。隨后再用飛行時間（ToF）方法接收相關(guān)數(shù)據(jù)并繪制出激光雷達(dá)周圍的目標(biāo)。MEMS激光雷達(dá)其結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，只要一束激光和一塊反光鏡。具體來說，激光射向這塊類似陀螺一樣旋轉(zhuǎn)的反光鏡就行，反光鏡通過轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)對激光方向的控制。相控陣激光雷達(dá)利用獨立天線同步形成的微陣列，相控陣可以向任何方向發(fā)送無線電波，完全省略了“旋轉(zhuǎn)”這一步驟，只需控制每個天線發(fā)送信號間的時機或陣列，就能控制信號射向特定位置。

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