微精选

01

星载激光雷达（如地球观测卫星或深空探测任务中的激光雷达）对激光器的性能要求极为严苛，而激光器因其独特的物理特性，在以下方面展现出显著优势，非常适合此类应用：

• 优势：激光具有极低的发散角（接近衍射极限），能实现远距离（数百至数千公里）的精确指向和聚焦。

• 应用价值：

  适用于卫星对地球表面、大气层或深空目标的高分辨率探测（如地形测绘、云层高度、植被垂直结构等）。

  减少能量扩散，提升回波信号的信噪比（SNR）。

• 优势：激光具有高功率密度和窄光谱带宽（单色性好），能穿透大气干扰（如气溶胶、云层）。

• 应用价值：

  提高大气成分（如CO₂、O₃）的拉曼散射或荧光探测灵敏度。

  在复杂环境中（如极地冰盖、森林冠层）实现高精度测距。

• 窄脉冲宽度（ps/ns级）：

  提升距离分辨率（例如，1 ns脉冲对应约15 cm的距离分辨率），适合精细地形测绘（如冰川厚度、森林冠层高度）。

• 高重复频率（kHz~MHz）：

  实现高速扫描和大范围覆盖，满足卫星对全球快速观测的需求（如ICESat-2卫星的激光雷达系统）。

• 优势：激光器可通过半导体、光纤、固体激光等技术覆盖紫外至红外波段（如532 nm、1064 nm、1550 nm）。

• 应用场景：

  可见光（532 nm）：海洋测深、叶绿素荧光探测。

  近红外（1064 nm）：陆地地形测绘（穿透植被冠层）。

  中红外（1550 nm）：人眼安全波段，适合大气透过率高的场景。

• 优势：半导体激光器（LD）和光纤激光器（Fiber Laser）结构紧凑、抗振动，适合太空极端环境。

• 关键技术：

  无活动部件设计，避免机械磨损。

  辐射硬化处理（抗太空辐射）。

  宽温域工作能力（如-50°C至+70°C）。

• 优势：激光器效率高（电光转换率可达30%以上），且固态化设计易于集成。

• 应用需求：

  卫星平台对载荷重量和功耗严格限制（如小型立方星激光雷达）。

  示例：NASA的ICESat-2采用光子计数激光雷达，仅需百瓦级功耗。

• 优势：激光的相干性允许通过时间门控、偏振滤波等技术抑制背景噪声（如太阳光干扰）。

• 应用场景：

  白天或强光照条件下仍能工作（传统雷达受限于太阳背景辐射）。

02

中国星载激光雷达的研究起步较晚，但近年来通过技术突破和政策支持，已取得显著进展。2022年4月，中国科学院上海光机所研制的大气探测激光雷达（ACDL）随DQ-1卫星成功发射，成为全球首个星载二氧化碳探测激光雷达和高光谱气溶胶探测激光雷达，标志着中国在星载激光雷达领域迈出重要一步。尽管如此，与美国等发达国家相比，中国在技术成熟度、应用规模及产业链完整度上仍存在差距。

民用领域品牌及市场格局

在民用市场（如自动驾驶、机器人、测绘等），中国激光雷达企业已占据全球主导地位：

• 禾赛科技：全球市场份额41%，产品覆盖乘用车、无人配送车等，2024年一季度装机量达5.9万台。

• 速腾聚创：市场份额29%，以高性价比的MEMS雷达为主，2024年一季度装机量11.6万台。

• 华为：192线激光雷达技术领先，2024年一季度市场份额18.6%，应用于问界、阿维塔等车型。

• 大疆览沃（Livox）：依托大疆技术背景，推出低成本激光雷达，广泛应用于无人机和机器人领域。

未来挑战与趋势

• 技术突破：需提升星载激光雷达的探测距离和可靠性，以满足深空探测需求。

• 成本控制：民用领域需进一步降低成本至千元级，加速L3+自动驾驶普及。

• 国际竞争：海外市场拓展面临专利壁垒和本土化生产挑战，但禾赛、速腾等企业已启动海外工厂建设。

总结来看，中国星载激光雷达尚处追赶阶段，而民用领域已形成以禾赛、速腾、华为为核心的竞争格局，技术优势和成本控制能力全球领先。

今日力荐上海禾赛科技有限公司激光器应用·AT512车规级 120° 超高清超远距激光雷达。搭载禾赛第四代技术平台,通过引入3D 堆叠、光噪抑制技术等前沿技术,达到了顶尖的垂直整合能力、超高的光学收发效率,在体积不变的 情况下实现了性能全面升级,参数拉满,是 ADAS 远距激光雷达综合性能的集大成之作。

主要组成：激光器，发射系统，接收系统，信息处理等。

激光器选择：窄脉宽，高光束质量，高波长、能量稳定性、高偏振比，高单脉冲能量。

常用波长：1572nm, 1550nm, 1064nm, 532nm, 355nm, 266nm等。

• 测距性能：AT512标准测距达300米（@10%反射率），最远测距可达400米，是同类远距激光雷达的2倍。这使得车辆能提前一倍距离发现障碍物（如行人或车辆），为系统决策增加40%以上的反应时间，显著提升行车安全性。

• 应用场景：适用于高速场景下的远距离目标识别（如高速行驶中的前车、路面障碍物等），减少紧急制动需求，优化驾驶舒适性。

• 角分辨率：全局均匀的0.05°×0.05°角分辨率，点云密度是前代AT128的8倍，达到每秒1230万点频，提供图像级三维感知能力。

• 细节捕捉：即使在400米外，也能精准识别低反射率目标（如黑色车辆、行人），点云数据更密集，便于感知算法适配。

• 对比优势：相比市场上同类远距产品，AT512的分辨率和点云密度优势达10倍以上，成为ADAS远距主雷达的性能标杆。

• 芯片技术：采用第四代自研芯片，通过3D堆叠、光噪抑制等技术提升光学收发效率和垂直整合能力，在体积不变的情况下实现性能全面升级。

• 数据处理能力：每秒最高处理超1亿个点，支持高动态环境下的实时感知，满足高阶智驾对数据吞吐量的严苛需求。

• 车规验证：AT系列已通过严寒、酷暑、震动、灰尘、雨雪等极端工况验证，累计交付量突破30万台，单月交付量达5万台，稳定性获市场认可。

• 量产能力：获得上汽、一汽等15家主机厂超50个车型前装定点，覆盖小米SU7、理想L系列、智己LS7等热门车型，量产成熟度高。

• 功耗优化：结合芯片化收发模块和一维扫描架构，实现高效能设计，降低系统整体功耗。

• 紧凑体积：沿用AT系列平台化架构，体积更小，便于集成于车辆前装设计（如车顶或格栅），适配多车型需求。

• 高端智驾标配：AT512定位为高端智能驾驶车型的核心传感器，支持L3+级自动驾驶功能，推动城市NOA（导航辅助驾驶）和高速领航的普及。

• 技术标杆意义：其性能参数（如测距、分辨率）重新定义了行业标准，加速激光雷达从“功能配置”向“安全刚需”转变。

AT512通过超远距探测、超高分辨率、芯片化集成、量产成熟度四大核心优势，成为当前车规激光雷达领域的“性能王牌”。其技术突破不仅提升了智能驾驶的安全边界，也为高阶自动驾驶的规模化落地提供了可靠硬件基础。未来，随着更多车型搭载AT512，其市场影响力将进一步扩大。

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星载激光雷达技术作为深空探测、对地观测和大气环境监测的核心手段，未来需通过多项前沿技术迭代提升性能并扩展应用场景。结合当前技术瓶颈和发展趋势，以下是未来需要突破的关键技术方向及其对激光器技术的具体要求：

星载激光雷达的未来发展将围绕多维度感知能力（多波束、多波长）、极端环境适应性（固态化、抗辐射）和智能化数据处理三大核心方向展开。激光器技术需在功率、效率、寿命和集成度上实现突破，以满足深空探测、全球气候变化监测等国家重大需求。中国的ACDL和计划中的DQ-2卫星组网已展示出技术潜力，但需进一步攻克高成本与核心技术自主化难题。