值得关注的是，奥锐达全固态激光雷达样件Ordarray的实测Demo视频也在奥锐达官网首次亮相。视频中展示了Ordarray实时重建百米级范围内的实时路况点云图过程。
图注：奥锐达全固态激光雷达样件Ordarray
V CSEL + SPAD 技术 ，实现 远距离 单光子 探测
在全固态激光雷达领域，目前主流的技术路线为包括OPA 光学相控阵技术、 Flash 快闪技术等。其中，OPA 光学相控阵技术技术难度高，成本居高不下；Flash快闪技术则因其发射面阵光源的物理特性，能量分散，探测距离则较为受限。
奥锐达的激光雷达采用创新性的VCSEL+SPAD技术方案。其中，多节可寻址VCSEL（Addressable VCSEL）通过可控的多光束扫描技术，对外发射VCSEL 激光器的点阵多光束光源；同时，探测器可以开启与发射相对应的区域，接收目标反射光；最终通过电子扫描，完成整个视场范围内的激光雷达点云获取。
图注：VCSEL+SPAD的可控多光束扫描技术图解
这种可控的多光束扫描光源被称为可寻址VCSEL（Addressable VCSEL）。相较于Flash方案，可寻址 VCSEL激光器的发射光峰值功率密度和信号信噪比均显著提高。这也意味着，在相同的功率下，奥锐达的激光雷达方案可以实现更远的探测距离。此外，这种扫描方式有助于芯片化和小型化，最大限度地减少了外围电路的复杂程度，实现全固态扫描。
在接收端，奥锐达的方案采用了SPAD（Single Photon Avalanche Diode, 即单光子雪崩二极管）阵列传感器，从而使得激光雷达具备单光子探测能力，探测灵敏度大幅提升。
实际探测过程中，奥锐达的激光雷达探测系统，可以在亚毫秒/毫秒级的时间段内，使用可寻址VCSEL光源打出去成百上千个光脉冲。从目标反射回来的激光脉冲信号被对应区域的SPAD像素接收，以一定的概率触发像素发生雪崩事件，完成光子计数。最终，系统通过排序累积形成能够完成接收脉冲信号波形重构的直方图，从而实现对目标的测距。
图注：智能汽车传感器示意图
TCSPC 动态调整， 合理分配系统能力
从技术角度出发，发射+接受脉冲光信号的次数越多，系统对波形的重建也越准确，测距能力也越强。但是，累积次数过多也会导致系统帧频的下降。
为此，奥锐达的激光雷达方案可以通过调整 TCSPC（Time-Correlated Single Photon Counting，时间相关单光子计数器）次数动态，来设置不同探测区域的测距性能。
在实际行车过程中，智能汽车对不同视角、不同环境下的测距需求是不同的。在需要更多深度信息的区域，Ordarray可以打上更多脉冲光信号；在边缘区域，Ordarray可合理降低信号的发射与接收频次，使得系统能力通过动态调整得到合理分配。
目前，奥锐达已经完成全套技术链路的验证。基于业界先进的标准CMOS半导体工艺制作的可量产的VCSEL激光器，SPAD阵列型传感器和芯片，奥锐达的单光子面阵激光雷达技术已经攻克了在较小体积和功耗条件下高帧率的激光发射、接收、信号处理的各项技术难关。
图注：Ordarray在静止与行驶状态下生成的点云图。
值得一提的是，基于单光子面阵雷达的特殊成像模式，Ordarray可同其他激光雷达、高清摄像头等高精度传感器协同工作，大幅降低旋转和混合固态式激光雷达与其它异构传感器数据标定融合的困难，使得智能汽车处理中枢完成多类传感器的数据前融合。在多传感器的加持下， Ordarray可以全面提升智能汽车对行人、障碍物和小型物体的检测能力，从而提升自动驾驶的安全冗余及容错率。
全固态模块化设计， 更 小巧 、更 灵活 、更 易 装车
目前，奥锐达已经成功实现大规模固态面阵激光雷达的集成设计。Ordarray采用全固态结构设计，机身内部没有任何机械旋转运动部件。这直接降低了车载激光雷达产品的体积、故障率，全线提升产品可靠性。
Ordarray还采用模块化创新设计，重构了发射模块、接收模块、信息处理模块等内部空间，以适配不同车型对于激光雷达的探测要求。奥锐达设计了多款接口完全兼容的收发镜头。按照不同的性能需求，只需要更换光学镜头，即可精准获取不同视场角及探测范围内的点云数据，从而大幅降低厂商的适配成本。
图注：奥锐达Ordarray的摄像头可以拆解更换，以适配不同需求。
为了解决固态激光雷达的量产难题，奥锐达结合多年3D视觉类产品大规模量产经验，自主研发机器视觉自动化装调方案，减少繁琐的人工校准等程序，从而轻松实现激光雷达装调，大幅提升激光雷达的可量产性。
针对固态激光雷达，奥锐达将在今年对技术和产品进行两轮迭代；在推进产品研发的同时，奥锐达车规级工厂和产线也提上议程，预计到2022年，符合 IATF 16949 标准的车规级产线将逐步投产。
图注：奥锐达通过自动化装调方案，提升产品可量产性。
深圳奥锐达科技有限公司是奥比中光科技集团股份有限公司的控股子公司。作为国内领先的车载3D视觉传感器方案提供商，奥锐达自2019年4月成立起一直致力于创新的激光雷达和车载3D摄像头底层核心元器件和新型架构的设计，公司产品包括面向移动机器人行业和汽车行业的激光雷达和车规级3D TOF摄像头。 @2019
激光器及其驱动器电路原理与光模块核心电路设计武汉电信器件有限公司模块开发部 王松摘要：本文描述了激光器及其驱动、APC及消光比温度补偿电路原理与光模块核心电路设计技术，并简单介绍了半导体激光器的基本结构类型和各自应用特性，着重论述了激光器驱动电路、APC电路、消光比温度补偿电路原理与应用技术，对激光器调制输出接口电路信号与系统也进行了详细的分析计算。关键词：半导体激光器，驱动，调制电路，APC，温度补偿，阻抗匹配，信号分析，系统1. 引言随着全球信息化的高速发展，人们的工作、学习和生活越来越离不开承载着大量信息的网络，对网络带宽的要求还在不断提高，光载波拥有无比巨大的通信容量，预计光通信的容量可以达到40Tb/s，并且和其他通信手段相比，具有无与伦比的优越性，未来有线传输一定会更多的采用光纤进行信息传递。近几年以来，干线传输、城域网、接入网、以太网、局域网等越来越多的采用了光纤进行传输，光纤到路边FTTC、光纤到大楼FTTB、光纤到户FTTH、光纤到桌面FTTD 正在不断的发展，光接点离我们越来越近。在每个光接点上，都需要一个光纤收发模块，模块的接收端用来将接收到的光信号转化为电信号，以便作进一步的处理和识别。模块的发射端将需要发送的高速电信号转化为光信号，并耦合到光纤中进行传输，发射端需要一个高速驱动电路和一个发射光器件，发射光器件主要有发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）。LED 和LD 的驱动电路有很大的区别，常用的半导体激光器有FP、DFB 和VCSEL 三种。WTD光模块通常所用发射光器件为FP 和DFB 激光器。2. 半导体激光器半导体激光器作为常用的光发射器件，其体积小、高频响应好、调制效率高、调谐方便，且大部分激光器无需制冷，是光纤通信系统理想的光源。激光器有两种基本结构类型：（1）边缘发射激光器，有FP（Fabry-Perot）激光器和分布反馈式（DFB）激光器。FP激光器是应用最广的一种激光器，但是其噪声大，高频响应较慢，出光功率小，因此FP 激光器多用于短距离光纤通信。而DFB 激光器则具有较好的信噪比，更窄的光谱线宽，更高的工作速率，出光功率大，因此DFB 激光器多用在长距离、高速率光传输网络中。（2）垂直腔面发射激光器（VCSEL），是近几年才成熟起来的新型商用激光器，有很高的调制效率和很低的制造成本，特别是短波长850nm 的VCSEL，在短距离多模光纤传输系统中现在已经得到非常广泛的应用。2.1 光电特性半导体激光器是电流驱动发光器件，只有当激光器驱动电流在门限（阈值）电流以上时，半导体激光器二极管才能产生并持续保持连续的光功率输出，对于高速电流信号的切换 *** 作，一般是将激光器二极管稍微偏置在门限（阈值）电流以上，以避免激光器二极管因开启和关闭所造成的响应时间延迟，从而影响激光器光输出特性。激光器光功率输出依赖于其驱动电流的幅度和将电流信号转换为光信号的效率（激光器斜效率）。激光器是一个温度敏感器件，其阈值电流I th 随温度的升高而增大，激光器的调制效率（单位调制电流下激光器的出光功率，量纲为mW/mA）随温度的升高而减小。同时激光器的阈值电流I th 还随器件的老化时间而变大，随器件的使用时间而变大。激光器二极管的阈值电流和斜效率与激光器的结构，制作工艺，制造材料以及工作温度密切相关，随着温度的增加。激光器二极管的阈值电流I th 定义为激光器发射激光的最小电流，I th 随着温度的升高呈现指数形式增大，下面的等式是I th 关于温度的函数，通过此等式可对激光器阈值电流进行估算： tI th (t =I 0+K 1*e （2.1.1）其中，I 0、K 1和t 1是激光器特定常数，例如，DFB 激光器I 0=1.8mA, K 1=3.85mA, t 1=40℃。激光器斜效率Se （Slope efficiency）定义为激光器输出光功率与输入电流的比值， Se 随着温度的升高呈现指数形式减小，下面的等式是Se 关于温度的函数，通过此等式可对激光器斜效率进行估算： t t 1Se (t =Se 0−Ks *e （2.1.2）同样，以DFB 激光器为例，其典型温度t s ≈40℃，其它两个激光器常数为Se 0=0.485mW/mA, t s Ks =0.033mW/mA。激光器的两个主要参数：阈值电流I th 和斜效率Se 是温度的函数，且具有离散性。 激光器工作（前向）电压V F 和激光器电流I L 之间的关系可用普通半导体二极管的电压-电流输入输出特性进行建摸：
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激光器及其驱动器电路原理与光模块核心电路设计讲解
激光器及其驱动器电路原理与光模块核心电路设计
武汉电信器件有限公司
模块开发部 王松
摘要：本文描述了激光器及其驱动、APC及消光比温度补偿电路原理与光模块核心电路设计技术，并简单介绍了半导体激光器的基本结构类型和各自应用特性，着重论述了激光器驱动电路、APC电路、消光比温度补偿电路原理与应用技术，对激光器调制输出接口电路信号与系统也进行了详细的分析计算。
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关键词：半导体激光器，驱动，调制电路，APC，温度补偿，阻抗匹配，信号分析，系统
1. 引言
随着全球信息化的高速发展，人们的工作、学习和生活越来越离不开承载着大量信息的网络，对网络带宽的要求还在不断提高，光载波拥有无比巨大的通信容量，预计光通信的容量可以达到40Tb/s，并且和其他通信手段相比，具有无与伦比的优越性，未来有线传输一定会更多的采用光纤进行信息传递。近几年以来，干线传输、城域网、接入网、以太网、局域网等越来越多的采用了光纤进行传输，光纤到路边FTTC、光纤到大楼FTTB、光纤到户FTTH、光纤到桌面FTTD 正在不断的发展，光接点离我们越来越近。在每个光接点上，都需要一个光纤收发模块，模块的接收端用来将接收到的光信号转化为电信号，以便作进一步的处理和识别。模块的发射端将需要发送的高速电信号转化为光信号，并耦合到光纤中进行传输，发射端需要一个高速驱动电路和一个发射光器件，发射光器件主要有发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）。LED 和LD 的驱动电路有很大的区别，常用的半导体激光器有FP、DFB 和VCSEL 三种。WTD光模块通常所用发射光器件为FP 和DFB 激光器。
能，iPhonex的脸部解锁是通过ST的1.4M的红外图像传感器读取，所以即使晚上关了灯也可以识别出来。
原因如下：
结构光的整个结构由发射机构和接收机构两部分组成。
1、发射部分有940nm VCSEL激光器，现在很多手机上用的激光对焦器跟这是一个原理，激光器前面有一片DOE(衍射光学器件)，主要目的是形成在目标上的不同的散斑编码，苹果用的就是在人脸上形成一副带有编码信息的图片。
2、接收端的芯片选用ST的1.4M的红外图像传感器，这是由于拍摄人脸上的带有激光编码信息的图像传输给ISP处理，根据这幅图像和DOE上的编码进行解码来产生3D的距离信息并生成一副带有深度信息的人脸图像并与本机存储的人脸深度信息进行对比，准确率达到一定百分比即可解锁。
因为图像传感器一直有光输入的，940nm的激光一直发射，实际上可见光都是被屏蔽的，只接收发射的940nm光线，可见光没用，所以并不存在晚上会不好用或者失效的问题。这就从技术上解读了iPhoneX的Face ID以及TrueDepth相机。
简而言之就是iPhonex采用的面部识别的光人肉眼是看不到的，所以也不存在光线暗的时候无法解锁的问题了。
扩展资料
VCSEL，全名为垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser），以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED（发光二极管）和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。
在制作的过程中，VCSEL比边射型激光多了许多优点。边射型激光需要在制作完成后才可进行测试。若一个边射型激光无法运作，不论是因为接触不良或者是物质成长的品质不好，都会浪费制作过程与物质加工的处理时间。然而VCSEL可以在制造的任何过程中，测试其品质并且作问题处理，因为VCSEL的激光是垂直于反应区射出，与边射型激光平行于反应区射出相反，所以可以同时有数万个VCSEL在一个三英寸大的砷镓芯片上被处理。此外，既使VCSEL在制造的过程需要较多的劳动与较精细的材料，生产结果是可被控制的及更多可被预期的。
图像传感技术是在光电技术基础上发展起来的，利用光电器件的光—电转化功能，将其感光面上的光信号转换为与光信号成对应比例关系的电信号“图像”的一门技术，该技术将光学图像转换成一维时序信号，其关键器件是图像传感器。
现有的图像探测系统包括固态光图像传感系统、红外光成像系统、超声成像系统、微波影像系统等，已广泛应用于视频、测量、监控、医疗、人工智能等领域。
参考资料：百度百科：iPhone X
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