激光雷达系统架构与电路

3D成像技术应用于多个领域，包括自动驾驶汽车、无人机和机器人，以及先进的工业、医疗、科学和消费应用。3D成像通常通过测量对象或场景中多个点的距离来实现，然后生成这些距离测量的点云。可以使用不同的方法进行距离测量。其中一些方法，如立体视觉，依赖于处理2D图像。其他技术通过测量超声波或电磁波往返延迟更直接地估计距离。超声波在空气中损失较大，无法达到几米以上的距离。雷达和激光雷达分别使用电磁波在无线电和光学频谱中。光波比射频波具有更短的波长，从而带来更好的分辨率，更适合用于3D成像。将激光雷达集成在电子和光子芯片上可以降低其成本、体积和功耗，使其对上述所有应用变得经济实惠和可及。本文回顾了激光雷达的不同方面和设计选择，如光学调制和检测技术，以及通过束偏转或闪烁整个场景生成点云。介绍了流行的激光雷达架构和电路，并讨论了FMCW激光雷达在距离分辨率、接收灵敏度和与新兴技术兼容性方面的优势。最后，作为示例，展示了一种微成像FMCW激光雷达的电子光子集成电路。