FMCW激光雷達被譽為激光雷達領域皇冠上的明珠。與脈沖激光雷達相比,FMCW激光雷達具有明顯的性能優勢,主要表現在以下幾個方面:
1.抵抗太陽光和其他激光的幹擾,保證傳感器的安全可靠;
2.多普勒效應單像素實時測速提供4D信息,有助於目標分類;
3.更高的靈敏度和動態範圍(60dB);
4.適用於矽光子學和相控陣(OPA)技術的低成本量產。
FMCW激光雷達技術是最先進的微波雷達信號處理概念和激光技術的結合。通過精確控制和解調微米波長的激光,可以檢測更多的維度和更高的靈敏度。可以解決AM和毫米波雷達在動目標檢測領域的技術難點。
這項技術是近幾年才出現的。與傳統的AM激光雷達相比,FMCW激光雷達在抗幹擾、靈敏度、動態範圍、信息獲取等方面具有壹定的優勢。但FMCW激光雷達由於門檻高,發展晚,不為大多數人所知。世界上能做脈沖激光雷達的至少有幾百人,能做FMCW激光雷達的很少。俗話說,外行看熱鬧,內行看門道。只有懂FMCW的人才能欣賞。
FMCW激光雷達的每個像素都包含速度信息(4D感知),為自動駕駛系統提供更清晰、更安全的環境感知。FMCW測量可以返回每個像素的徑向速度,從而有效地提供4D圖像。然而,在ToF測量系統中,像素速度信息需要後續測量,通常由於運動模糊而難以提取。
此外,只有在短波紅外(SWIR)波段使用FMCW技術,才能將所有組件集成在單個光子芯片上,從而達到真正普及這項技術所需的成本目標,這可能是目前FMCW技術最重要的優勢。首先,片上波導在這些波長(例如1550 nm)下是透明的、低損耗的。其次,FMCW方案的峰值激光功率水平在100 mW的範圍內,而t of激光雷達的峰值激光功率水平是數百或數千瓦。此外,光子集成還可以利用光相位陣列實現固態光束轉向。