FMCW激光雷達(dá)技術(shù)和相干光模塊技術(shù)有什么相關(guān)嗎?
FMCW技術(shù)是激光雷達(dá)領(lǐng)域的熱點(diǎn),它似乎和相干光模塊技術(shù)很類似

FMCW調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)不同于ToF(飛行時(shí)間)方案的基于光脈沖在目標(biāo)物與激光雷達(dá)間的飛行時(shí)間的測距原理,通過發(fā)送和接收連續(xù)激光束,把回光和本地光做干涉,并利用混頻探測技術(shù)來測量發(fā)送和接收的頻率差異,再通過頻率差換算出目標(biāo)物的距離。和ToF方案相比,F(xiàn)MCW就像無線電中的調(diào)頻和調(diào)幅的對比,具有抗干擾,高信噪比,支持基于多普勒頻移的瞬時(shí)速度數(shù)據(jù)探測,兼容OPA(光學(xué)相控陣),可以用硅光芯片集成等優(yōu)點(diǎn)。
一直有人將激光雷達(dá)和光模塊相對比,第一代的ToF激光雷達(dá)是帶掃描裝置的光模塊,而FMCW激光雷達(dá)更像是把相干光模塊引入激光雷達(dá)領(lǐng)域。正因?yàn)槿绱耍谶@兩個(gè)圈子里有許多交叉的人才。比如北京大學(xué)畢業(yè)的微源光子朱曉琪博士,洛微科技的孫笑晨博士(前洛合鐳信),一徑科技石拓博士(前SiPhotonics)等。
FMCW激光雷達(dá)的組成和相干光模塊很像:1)線性調(diào)頻窄線寬激光;2)MZI干涉儀;3)光束掃描機(jī)構(gòu)(這里是OPA);4)平衡光電探測器;5)數(shù)字信號處理。其中1、4、5都是相干模塊一樣的。但是FMCW激光雷達(dá)對光源的要求可能比相干光模塊里的光源更高,相同的可能都是1550nm波長。朱曉琪關(guān)于激光器的要求有一個(gè)很好的講解(https://www.sohu.com/a/465236648_120190954)。另外,由于采用了相干技術(shù),F(xiàn)MCW方案里不再需要昂貴的APD或者SPD,只需要簡單的PD就餓可以了。FMCW方案最大的好處還在于可以基于硅光技術(shù)實(shí)現(xiàn)集成,就如同相干模塊里的集成硅光芯片一樣,可以將FMCW所需要的分光,調(diào)制器,偏振控制,OPA,PD等都集成在一起,未來還可以如同Intel那樣實(shí)現(xiàn)激光器的集成。從這個(gè)角度看,F(xiàn)MCW激光雷達(dá)和相干模塊非常類似,除了增加OPA的部分。因此現(xiàn)在這個(gè)領(lǐng)域也成了硅光研發(fā)的前沿。
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