提高可靠性

今天，大多数LiDAR技术都是基于微机电系统或旋转镜，这些技术中含有许多移动部件，不仅生产成本高，而且故障率较高。值得一提的是，许多LiDAR系统必须在不太理想的气候条件和高振动性的环境下运行。合适的940纳米波长VCSEL模块化激光器技术设计能够满足汽车AEC－Q100 1级温度范围。这项技术已经在电信领域部署了二十多年，具有很高的可靠性。此外，VCSEL已经在LiDAR要求的功率水平和AEC－Q100 1级温度范围内进行了数百万小时的测试，性能没有任何降低。

增加范围

通常，出于人眼安全限制，905纳米波长的边缘发射器激光器（EEL）限制在大约100米范围内，而1550纳米波长激光器可以用在远程应用中实现人眼安全照明。不过，在可以预见的未来，激光器和1550纳米传感器的成本依然令人望而却步。LiDAR行业曾经固步自封地认为，实现人眼安全的远程应用的唯一方法便是使用1550纳米波长的激光器和传感器。

现在，940纳米波长的激光器提供了另外一种解决方案－使用940纳米的太阳光光谱（太阳光干扰最少）和规模量产的低成本VCSEL技术。940纳米波长附近的环境光噪声很小，使得可以在较低的激光光学功率下实现更高的范围。您也许已经在智能手机上使用了940纳米波长VCSEL，以在极低的功率和短距离内进行3D感应。现在，VCSEL技术可以实现远程距离，并支持人眼安全。您可以阅读相关材料以了解这是怎么实现的。

在人眼安全上的创新

出于人眼安全的限制，905纳米波长的边缘发射器激光器（EEL）的应用通常被限制在100米范围内。红外激光附近的高功率连续光波对人眼来说并不安全，因为它们可以穿透视网膜进而损害视力，但是，在较低的占空比下，持续时间较低（脉冲时间约十亿分之一秒）的高功率940纳米波长激光光源可以被人眼承受（“人眼安全”）。今天的940纳米波长VCSEL阵列和高亮度的点式光源以及边缘发射激光器（EEL）完全不同。

940nm VCSEL阵列包含多个独立的VCSEL激光器，功率相对较低，使用短脉冲，因此是安全的。该技术以非常低的重复率使用极窄脉冲（脉冲时间仅为十亿分之一秒）。当这些独立的VCSEL激光器组合在一个阵列中时，它会产生一个具有高功率输出的分布式光源以实现较长的距离，但是它的平均功率非常低，具有分布式光源，因此不会损害视网膜。比如，TriLumina开发了一种人眼安全的倒装芯片形式的940纳米波长脉冲VCSEL阵列，具有600瓦峰值光功率，可实现超过250米的范围，它具有较低的占空比，平均光功率仅为半瓦。

广泛部署LiDAR指日可待

虽然今天MEMS和机械形式的LiDAR的挑战确实阻碍了它的更广泛部署，但是这些挑战可以通过新的VCSEL技术克服，进入2019年，它们也正在完成汽车认证。想象一下汽车内外都具有感应能力的自动驾驶汽车，它可以大大降低当今每年37000多名交通事故死亡人数这个数字，并能实现自动驾驶。

这些目标只能通过降低LiDAR系统的成本和尺寸、满足汽车可靠性要求、提升感应距离并确保人眼安全来实现。利用合适的激光技术，LiDAR可以百尺竿头更进一步，实现更广泛的部署。