前不久,Luminar 將新系統安裝在了一輛奔馳測試車上并將它帶到了慕尼黑光博會。
雖然 1550 納米激光脈沖的功率是 905 納米的 40 倍,但它卻完全符合安全規范,而這些多出來的功率讓雷達的探測距離提升了 10 倍,清晰度提升了 50 倍。
這樣一來,即使以 75 英里/小時(約合 120 千米/小時)的速度在高速上行駛,車輛安全也能得到保證(這樣的速度每秒車輛能移動 34 米)。
那么,為什么功率變大了安全性還能得到保證呢?下面我們來進行詳細解答。
首先我們需要知道的是,人體上最容易被激光束傷害的是視網膜,只需對著太陽看一會,我們脆弱的視網膜就會遭到傷害,這也是太陽進入視野時我們會不自覺閃躲的原因。與太陽相比,激光束的威力更大,因此法律將激光束的光率嚴格限制在 5 毫瓦以下。
從理論上來講,其實視網膜不會對現有激光雷達用到的 905 納米紅外光起反應,因此這種波長的光線我們看不到。不過,眼睛會將這些光傳導到視網膜上,因此它與可見光一樣有一定的危險性。
事實上,它的危害比太陽光還大,因為視網膜感應不到它,所以我們不會閃躲。
由于眼球有吸水性,因此晶狀體、眼角膜和眼球內的液體會在波長較長的光線下透明度會降低,而波長超過 1400 納米后,光線就無法到達視網膜,所以 1550 納米的激光束完全符合安全標準。
眼下,警用激光雷達依然在使用 905 納米的激光束,因為它們對射程要求不高,激光束價格便宜且能使用廉價的硅探測器。不過,即使是非車載激光雷達的研究人員也認為 1550 納米的波長是個最佳選擇。
其實在電信等行業,1550 納米波長的激光早已得到了普及。雖然硅基傳感器對 1550 納米波長的激光完全沒反應,但室溫銦鎵砷傳感器卻能派上用場,而此類傳感器正好是標準的通訊產品。
不過,切換到 1550 納米后,激光和傳感器的成本都會有所上升,但專家認為這并非激光雷達售價昂貴的主因,復雜的光機掃描儀才是。要想大幅降低激光雷達成本,必須將光機掃描儀換成帶有相控陣天線的光學版本。
“許多團隊都在用固態面板開發小型化的相控陣光學陣列。”南佛羅里達大學激光雷達專家 Dennis Killinger 說道。
去年,麻省理工的光子系統團隊就聯合 DARPA 在 300 毫米芯片上開發了固態激光雷達,未來如果能大規模量產,售價能直降至 10 美元。此外,今年年初又有三家公司宣稱在固態激光雷達上取得了突破,未來售價將被拉低至 100 美元。
Luminar 的激光雷達方案也較為獨特,它準備讓車上的激光雷達對準不同的方向,每臺激光雷達只朝一個方向發射激光。同時,激光雷達內只內置一個接收器和數個定制的可移動透鏡。
不過,Luminar 現階段并不專注于降低激光雷達價格,它更在乎其性能。