叫車平臺無人駕駛的快車試營期間,，您可有去體驗一把無人駕駛車的乘坐,？是否想了解無人駕駛技術(shù)的奧秘？今天我們與您一起探秘?zé)o人駕駛之“眼”——激光雷達(dá)技術(shù),，并通過對激光雷達(dá)中關(guān)鍵材料的光學(xué)檢測,，逐漸了解和熟悉這項人類的黑科技。

激光雷達(dá),，是當(dāng)前無人駕駛汽車探知周圍環(huán)境的核心部件,，它通過向目標(biāo)發(fā)射探測信號(激光束)，然后將接收到的從目標(biāo)物反射回來的信號與發(fā)射信號進(jìn)行比較,，作適當(dāng)處理后,，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,，如目標(biāo)距離、方位,、高度,、速度、姿態(tài),、甚至形狀等參數(shù),，從而對目標(biāo)進(jìn)行探測、跟蹤和識別,。

圖1 無人駕駛汽車激光雷達(dá)探測器示意圖

圖2 激光雷達(dá)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖

激光雷達(dá)系統(tǒng)由激光源,、Flash激光雷達(dá)、相控陣,、掃描儀,、定位導(dǎo)航系統(tǒng)和傳感器七大部分組成,。本篇我們主要討論激光雷達(dá)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的反射鏡以及保護(hù)罩等材料的光學(xué)特性研究,。

激光雷達(dá)中關(guān)鍵材料的光學(xué)性能

反射率：激光雷達(dá)反射鏡會在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到更廣的視野,，這就需要反射鏡對不同角度入射,、不同波長的激光都有具有較高的反射率，而且不同角度下的反射率不能有明顯變化以保證成像精度,，并能夠應(yīng)對不同波長的激光源,。

透射率：雷達(dá)工作時，激光在光源,、障礙物和接收器間傳播,，以不同角度穿過鏡片、濾光片和保護(hù)罩等部件,。因此,，這些材料對一定波長范圍內(nèi)，按不同角度入射激光的透射率應(yīng)盡量一致,，才能保證成像效果,。

島津SolidSpec-3700i（DUV）是世界*使用三個檢測器的深紫外可見近紅外分光光度計，實現(xiàn)了從深紫外區(qū)到近紅外區(qū)的高靈敏度檢測（165nm-3300nm）,，并配備超大樣品室,，可以直接安裝可變角絕對反射/透射率附件。

激光雷達(dá)中關(guān)鍵材料的光學(xué)性能測試

反射率測試

三維成像激光雷達(dá)波長范圍一般在800~2000nm,，常用的有905nm,，960nm等。激光雷達(dá)中的反射鏡一般為鍍膜玻璃材料,，使用島津SolidSpec-3700i（DUV）,，在入射角分別為10°,、20°、40°和60°時測試了該材料對不同角度入射光信號的反射效果,。

圖5 鍍膜材料的反射率測定結(jié)果（s偏振光）

圖6 鍍膜材料的反射率測定結(jié)果（p偏振光）

圖5,、6中，該材料在800-2000nm（近紅外）的反射率高,，且反射率沒有隨著入射角的變化而發(fā)生明顯改變,，可以判斷角度影響較小。同時未發(fā)現(xiàn)s偏振光和p偏振光的結(jié)果存在明顯差異,，判斷偏振影響也較小,。使用該鍍膜材料作為反射鏡，能夠助力激光雷達(dá)“明察秋毫”,。

透射率測試

使用島津SolidSpec-3700i（DUV）,，在入射角分別為20°、40°,、60°時測試了保護(hù)罩材料對不同角度入射光的透射效果,。

圖7 濾光片透射率率測試結(jié)果（s偏振光）

圖7測試結(jié)果顯示，該面罩材料在350-500nm（可見區(qū)）范圍內(nèi)不透光,，在500-2000nm范圍內(nèi)隨著入射角度變化,，透射率也有明顯變化，可能對成像有一定影響,。

結(jié)語

在科技創(chuàng)新令人目不暇給的今天,，無人駕駛，作為其中一項尚有爭議的黑科技,，已經(jīng)呼嘯著撲面而來,。也許您對它期待已久，也許您選擇謹(jǐn)慎,，但儀器的測試是最客觀的評價,。通過對無人駕駛之眼——激光雷達(dá)中光學(xué)材料的檢測，島津SolidSpec-3700i（DUV）帶我們感受激光在雷達(dá)中的閃轉(zhuǎn)騰挪,，揭密了這項黑科技的一角,。在更多的了解之后，您對它的態(tài)度是否會發(fā)生變化呢,？

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