車載用LiDARは、徐々に幅広いアプリケーションをカバーするようになり、関心が高まってきています。しかし、Automotive LiDARには、主流のレーザーバンドが2つあります。ここでは、画像処理技術のソリューションを考慮することなく、この2つのバンドのメリットとデメリットについて説明します。LiDARシステムでは、レーザーはレーザーパルスを発生させます。レーザー変調器は、ビームコントローラーを通して光の方向とチャンネルを制御します。最後に、光は発光光学系を通してターゲットに照射されます。
レーザーは波長が最も重要な指標であり、一般的には「人の目の安全性」「大気との相互作用」「オプションレーザー」「光検出器」の4つの要素が考慮される。レーザーは単一色、単一波長の光である。紫外光（10-400nm）、可視光（390-780nm）、赤外光（760nm-1mm）など、用途に応じて異なるレーザーが異なる発生装置で発生しうる。400-1400nmの波長帯では、レーザーは硝子体を通過し、網膜に焦点を当てることができます。網膜の温度が10℃以上上がると、視細胞が損傷します。400nm以下または1400nm以上のレーザーは、水晶体や角膜に吸収される可能性があるので、そのようなバンドの高出力レーザーは、白内障を引き起こしたり、結晶を焼くことができます。近赤外線レーザーは、視細胞がそのようなレーザーに敏感でないため、人間の目に損傷を与える可能性が最も高いです。目に永久的な摩耗は、目がそれを感じることができる前に、発生している可能性があります。
人間の目にダメージを与えないために、LiDARは2つの波長帯を選択することができます。1つは1000nm以内、もう1つは905nmが一般的です。この場合、受信機には低コストで成熟した製品であるシリコンを使用することができます。もうひとつは1000～2000nmの波長で、代表的な値は1550nm。この波長はシリコンでは検出できず、Ge/InGaAs検出器が必要である。InGaAs光検出器と比較すると、Si検出器は確かに成熟している。しかし、近年の1550nmLiDARの急速な発展により、Si検出器とInGaAs検出器（いずれもAPDを指す）の価格差は急速に縮まってきている。 同じ出力であれば、1550nmレーザーの目の安全性能は905nmの40倍であり、より長い検出距離を達成するために、より高い出力でLiDARを実現することができます。したがって、1550nmのレーザーは905nmのレーザーよりも目の安全性が高く、検出距離も長いという最初の結論を導き出すことができる。
905nmに対する1550nmの第二の利点は、前者が強い大気透過性と高い検出精度を持つことである。1550nm のレーザーは、強力な抗干渉能力、より良いビームコリメーションと明るさを持っています。これらの利点により、LiDARはより効率的なレーザー発振と受光を可能にし、より洗練された物体認識を実現することができます。さらに、1550nmレーザーは、より良いビーム発散を持っており、スポット径のサイズは100メートルの距離で905nmレーザーのそれの1/4である。
905nmよりも1550nmの方が不利な点として、雨天や雪天での透過性が挙げられます。次に、1550nmLiDARは一般的に光源としてファイバーレーザーを採用しており、905nmの光源よりも複雑な技術である。光源と検出器のコスト、1550nmLiDARのサイズ、サプライチェーンの成熟度など、明らかな欠陥があります。 1550nmレーザーは消費電力が大きいため、放熱も課題となっています。
905nmと1550nmのそれぞれのメリット・デメリットがはっきりしているので、車載用LiDARでは2つの波長のレーザーが共存していくことになると考えています。2
