最近看到好多《黑神话 悟空》的消息，总能让我回想起，孙悟空那双像激光雷达一样的火眼金睛。
这期，Roy本来想聊的是《激光雷达瘦身记》，分享下最近对“车载激光雷达”降本的观察与思考。没料到，激光雷达相关内容，过于丰富，Roy刚写没多久，就发现跑题了。
索性，一不做二不休，跑偏就跑偏吧，咱顺势先聊下：车载激光雷达的波长之争。（1550nm vs 905nm）
背景 & 闲白
本质上，激光雷达，毫米波雷达和超声波雷达，都属一类选手，只是它们所用的频率不同罢了。频率越高，复杂度越高，价格通常也就越贵。
说到车载激光雷达，有人说它是L3及以上智驾的必备武器，也有人说它是智驾的“拐杖”，是没用的“盲肠”，一定会被“4D毫米波雷达”+“纯视觉方案”踢出牌桌。
但空口白牙，终究略显苍白。那咱再看看数据，不看不知道，一看吓一跳：从2022年到今天，无论在国内还是全球，激光雷达每年的增长率，都在50%以上。这是不是和你想的不太一样？
同时，咱国产激光雷达厂家，也在强势崛起，一路杀将过来，把市场价格从数万美元打到了几百美元。科技平权，指日可待。
据最新公开市场报告显示：禾赛、速腾聚创、图达通、华为、览沃加一起，已占全球85%的市场。
至于未来Lidar会不会消亡，咱不知道，但至少从这个势头来看，它还在增长的劲头上。这是因为Robotaxi起势了，还是智驾要开始上难度了？这里咱先按下不表，为了不再次跑题，下面咱正经开聊：车载激光雷达中，波长那点儿事儿。
当下，车载激光雷达的主流波长，是905nm和1550nm。它们孰强孰弱，业内众说纷纭，莫衷一是。
对这个问题，Roy内心其实是有确定答案的（个人观点），为方便表述，咱对905nm和1550nm这两位选手，做个优劣分析。
1550nm的诱惑
一、人眼安全。1550nm很容易被液态水吸收。很多时候，它还没达到视网膜，就被眼球里的水分给吸收掉了。因此它对人眼安全的影响也更小，相比之下，1550nm可轻松实现Class 1的Eye Safe激光安全等级。
二、看得远。刚刚提到了，相比于905nm，同等功率下的1550nm激光有更高的人眼安全性，因此，在确保人眼安全的前提下，它也可在更高的发射功率下工作，从而实现更远的探测距离。本来它的波长就更长，有更强的绕射能力，这下就更是如虎添翼了。
实际情况，也确实如此，市面上基于1550nm激光的方案，通常都可轻松做到300米以上的探测距离。而多数905nm方案，一般不会超过200米。
三、更聚焦的光束。1550nm的发射要用光纤激光器，其光束发散角比905nm的发光面小得多，这也使得其光斑密度极高，抗干扰能力很强。也正因为如此，很多高端测绘用的激光雷达，用的就是1550nm。
同样也是由于这一点，它也更容易实现FMCW技术，有望给激光雷达的点云数据，再叠加上速度信息。
看到这，你是不是觉得，1550nm简直是车载激光雷达的“天选之子”，就它了。朋友，请接着往下看。
1550nm之哀伤
一、怕水。成也萧何，败也萧何。由于1550nm容易被液态水吸收，这也意味着很多时候，它在发出后，可能无法被正常反射回来。比如在雨雪天，1550nm的激光很容易被吃掉，从而无法正常工作。
再比如，当地面车道线上有水时（如刚下过雨、洒水车），使用1550nm的激光雷达，探测能力也可能会直线下降。
二、转换效率低。抛开剂量谈毒性都是耍流氓。咱刚说了，1550nm的激光，可用更大的功率工作而不伤人眼。但别忘了，咱还得考虑一件事，那就是转换效率。
电光转换效率（TX）：咱知道，光的波长越长，频率就越低，其每一个光子的能量就越低，相应地，载流子吸收也就越多，损耗也更大，因此，1550nm的能量效率天然就没有905高。如此，它的大功率，也得打个折扣了。
光电转换效率（RX）：同时，1550nm的接收端，也用不了SPAD或SiPM，只能用铟镓砷（InGaAs）APD配对用，其光学敏感度远低于SPAD，因此光电转换效率又得打个折扣。
三、挑食的罪过。
虽说高端测绘领域，多用1550nm，但别忘了，那是成本和ID都不Care的高端。但在内卷到出血的汽车市场，比的就是谁更接地气了。这么看，1550nm就有点挑食了，其发射和接收系统，都需要用到昂贵的铟镓砷材料（普通硅搞不定）。
由于得上光纤发射器，这种激光器很贵，结构复杂、且功耗高。高功耗就意味着对散热要求很高，这使得基于1550nm的Lidar很难堆多个激光发射器，大多数1550nm的激光雷达只能集成一个激光发射器。
这就麻烦了，只有一个激光发射器，意味着如果要实现半固体激光扫描，就得上二维转镜，二维转镜靠转镜+振镜实现水平和垂直方向的扫描，它的扫描部件的机械运动频率和故障率，会远超一维转镜结构（905nm常用），寿命和稳定性也需额外考虑。
更麻烦的是，由于只有一个或两个光纤激光器，那所有点云都得靠它。和几十上百个激光器的905nm激光雷达相比，1550nm的激光器负荷更重（905激光器的几十倍），且安全压力也很大，一旦这唯一或唯二的激光器出问题了，整个Lidar就不工作了。
看到这，你是不是觉得鱼和熊掌，不可兼得，有点纠结呢？朋友，接着往下看。
905nm的实力
一、富二代生态。
905nm 激光器发展比较早，与消费电子共用产业链。905nm常用的发射器（VCSEL）和硅基单光子探测器（SiPM）在消费类电子领域，也已被大量充分验证。（手机上的ToF传感器，与905nm基本属同体系）
905nm波长的激光雷达不仅应用于车载领域，还广泛用于短距离测距、障碍物检测、工业自动化、室内导航、机器人技术等多个领域。
也正因为此，其相关配套设备、供应链也更成熟完善，方便实现规模化生产，更便宜。
二、硅基势力的安全感。
905nm的激光雷达可用硅基材料（硅比铟镓砷便宜多了），硅基光电探测器的制造工艺，可谓是相当成熟了，每年过亿的生产规模，无论在可靠性，还是成本上，都有得天独厚的时间壁垒。
另外，由于905nm的激光雷达可全链条硅基实现，在系统集成和PCBA上就太舒服了，VCSEL、驱动器和SPAD等器件，完全可以像芯片一样做堆叠。简单实用又方便，因此也能把部件的尺寸和功耗都控制在较小的范围内，更便于上车。
经多年的发展后，905nm的激光雷达技术成熟度值得信赖，相关的技术难题与坑，也早都被趟过多少次了，基本都有对应的解决方案。
三、一白遮百丑。
先天。与1550nm相比，905nm的激光在空气中更稳定，不易受到液态水等环境的影响，这也在一定程度上，提高了其测距和避障的安全性。
人眼安全：虽然905nm的激光，相对1550nm来说，在人眼安全方面的限制更严格。但咱只要把功率控制在安全范围内，也能符合相关安全法规，不会对人体眼睛造成伤害。（一般905nm激光雷达功率不会超过15瓦，而1550nm功率常会超过30瓦）
探测距离：虽然同等功率下，905nm的探测距离可能不如 1550nm，但对于大多数的车载应用场景而言，也已能够满足需求了。一般来说，现在的905nm 激光雷达对 10% 反射率物体的探测距离可以达到200米左右，而且随着SiPM/SPAD光学效率的提升，其探测距离还在继续扩展。
说到这，你或许对 “如果1550nm更好，为啥多数车载激光雷达，仍在用905nm波长？” 这个话题，有自己的理解了。
无论如何，谁能笑到最后，还和整个智驾算法、数据体系、以及未来行业资金的流向都有很大的关系。但不变的是，我们在不断逼近那个完美答案。而且在那个答案中，中国元素正在冉冉升起。
End
Roy个人观点，仅供参考。
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