目前已經(jīng)發(fā)布的將搭載激光雷達(dá)的乘用車中，大多采用的都是MEMS混合固態(tài)激光雷達(dá)，而隨著L3級(jí)別以上自動(dòng)駕駛對(duì)于路面數(shù)據(jù)的要求提高，以及體積與成本等的考量，未來純固態(tài)激光雷達(dá)將會(huì)成為主流，光源技術(shù)也將會(huì)從邊發(fā)射激光器（EEL）逐漸過渡到垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）。

在談到目前激光雷達(dá)的主流光源時(shí)，炬光科技汽車事業(yè)部副總經(jīng)理李勇認(rèn)為，由于EEL的峰值功率密度最高，激光器標(biāo)準(zhǔn)化程度高，供應(yīng)鏈相對(duì)成熟，所以目前是激光雷達(dá)行業(yè)旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)和MEMS激光雷達(dá)中的主流光源技術(shù)。

“VCSEL作為近年來在智能手機(jī)被廣泛采用的激光器技術(shù)，應(yīng)用于激光雷達(dá)具有波長(zhǎng)穩(wěn)定性好、可靠性高、成本低等優(yōu)勢(shì)。但是目前成熟的VCSEL芯片方案更多是為結(jié)構(gòu)光、iToF等應(yīng)用而開發(fā)，用于激光雷達(dá)峰值功率需要提高、車規(guī)可靠性需要驗(yàn)證，因此當(dāng)前用于激光雷達(dá)的VCSEL屬于老技術(shù)升級(jí)后用于新應(yīng)用。炬光科技推出的AX01模塊采用多結(jié)高峰值功率VCSEL芯片+車規(guī)級(jí)diffuser，集成了短脈沖電源易于客戶測(cè)試使用，是dToF閃光式短距雷達(dá)的首選光源。” 李勇向《華強(qiáng)電子》記者表示。

對(duì)于當(dāng)前的車載激光雷達(dá)市場(chǎng)，李勇認(rèn)為未來三到五年能在成本和性能上取得較好平衡并最有可能進(jìn)入量產(chǎn)的技術(shù)路線是：前向使用1臺(tái)EEL線光斑一維掃描式激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)200m以上120~140°× 25°遠(yuǎn)距探測(cè)，側(cè)向、后向使用3~5臺(tái)基于VCSEL大視場(chǎng)角的低成本Flash激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)短距探測(cè)（補(bǔ)盲、防撞、防追尾等）。

不過在光源方面，李勇也比較看好VCSEL未來能夠全面替代EEL。“隨著VCSEL技術(shù)的進(jìn)步和亮度的提升，基于VCSEL的線光斑一維掃描激光雷達(dá)以后可能取代基于EEL的線光斑一維掃描雷達(dá)。另外，為了增加側(cè)向和后向的探測(cè)距離，電子掃描的VCSEL多區(qū)拼接Flash激光雷達(dá)可能取代VCSEL大視場(chǎng)角激光雷達(dá)。炬光科技的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)路線正是基于這一市場(chǎng)趨勢(shì)做出的規(guī)劃。”

終端驅(qū)動(dòng)一直以來都是VCSEL發(fā)展的主旨。無論是光通信中的光模塊、消費(fèi)電子3D傳感還是激光雷達(dá)等應(yīng)用，不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于VCSEL的性能需求都有所不同。VCSEL如今在激光雷達(dá)應(yīng)用中的炙手可熱，其實(shí)還是離不開終端驅(qū)動(dòng)。炬光科技2016年開始研發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)模塊，是適應(yīng)當(dāng)時(shí)自動(dòng)駕駛發(fā)展的階段，根據(jù)需求而做出的決策。據(jù)李勇介紹，炬光科技自2016年起開始研發(fā)的高峰值功率固態(tài)激光雷達(dá)光源模塊，已于2019年與德國(guó)某Tier 1公司簽訂批量供應(yīng)合同，2020年完成自動(dòng)化產(chǎn)線建設(shè)、產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證等開發(fā)工作，進(jìn)入量產(chǎn)爬坡和交付階段，為行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)固體激光雷達(dá)發(fā)射模塊的規(guī)模化量產(chǎn)。2020年7月公司還正式通過了IATF16949汽車質(zhì)量體系認(rèn)證（包括設(shè)計(jì)與制造），同時(shí)通過了德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)VDA 6.3過程審核，為未來的業(yè)務(wù)發(fā)展打好了質(zhì)量體系基礎(chǔ)。李勇表示，針對(duì)市場(chǎng)需求變化，炬光科技在各種激光雷達(dá)方案上都有相應(yīng)的產(chǎn)品和服務(wù)提供。比如針對(duì)面向Robotaxi市場(chǎng)的機(jī)械式激光雷達(dá)，可以提供性能優(yōu)越的快軸準(zhǔn)直鏡、快慢軸一體鏡等標(biāo)準(zhǔn)微透鏡元件；針對(duì)面向ADAS乘用車市場(chǎng)的MEMS或轉(zhuǎn)鏡掃描類激光雷達(dá)，提供創(chuàng)新性的905nm EEL線光斑發(fā)射模塊，可以取代傳統(tǒng)的單點(diǎn)或多點(diǎn)光源，配合新型線列探測(cè)器實(shí)現(xiàn)等效高線束；針對(duì)Flash激光雷達(dá)，可以提供基于固體激光的超高峰值功率AL01激光發(fā)射模塊以及基于VCSEL光源的300W面光斑模塊等等。

國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)行業(yè)目前的主要現(xiàn)狀是，在整體方案上傾向于采用穩(wěn)妥的有成熟市場(chǎng)需求、可以快速出樣的機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)方案，在發(fā)射端則為了控制成本經(jīng)常采用標(biāo)準(zhǔn)的EEL芯片配合低成本柱鏡進(jìn)行光斑整形。也有不少初創(chuàng)企業(yè)提供創(chuàng)新型的激光雷達(dá)方案，但整體來看，從光電器件端開始投入研發(fā)、采用高性能器件的動(dòng)力不足。

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，VCSEL在激光雷達(dá)上占據(jù)的地位將會(huì)進(jìn)一步提高。因此，在激光雷達(dá)等終端驅(qū)動(dòng)的VCSEL市場(chǎng)下，擁有豐富的技術(shù)儲(chǔ)備、快速且可靠的量產(chǎn)能力，是企業(yè)能夠迅速市場(chǎng)需求不斷變化的有力保障。而作為激光雷達(dá)的上游供應(yīng)商，VCSEL廠商整合模塊、相關(guān)元件等，提供更加完整的解決方案，能夠在成本、設(shè)計(jì)、服務(wù)上占領(lǐng)優(yōu)勢(shì)，搶得市場(chǎng)先機(jī)。