Trong bối cảnh công nghệ tự động phát triển nhanh chóng, LiDAR (Phát hiện ánh sáng và phạm vi) đã nổi lên như một "con mắt" quan trọng đối với máy móc. Trong khi các hệ thống thương mại đời đầu thường sử dụng bước sóng 905nm, ngành này đang ngày càng chuyển sang mô-đun LiDAR 1550nm, đặc biệt là cho các ứng dụng công nghiệp và ô tô tốc độ cao. Quá trình chuyển đổi này được thúc đẩy bởi ba ưu điểm cốt lõi: an toàn cho mắt, khả năng thâm nhập thời tiết và khả năng phát hiện thô.
1. An toàn cho mắt vượt trội cho phép sử dụng năng lượng cao hơn
Ưu điểm đáng kể nhất của bước sóng 1550nm nằm ở sự tương tác của nó với mắt người. Do tốc độ hấp thụ nước ở giác mạc và thủy tinh thể ở bước sóng này cao nên ánh sáng ở bước sóng 1550nm không tập trung vào võng mạc. Điều này cho phép mô-đun LiDAR 1550nm phát ra công suất quang cao hơn đáng kể một cách hợp pháp so với hệ thống 905nm trong khi vẫn đảm bảo an toàn cho mắt Loại 1-. Công suất đầu ra cao hơn này trực tiếp chuyển thành phạm vi phát hiện dài hơn. Các mô-đun 1550nm hiệu suất cao hiện có thể phát hiện các vật thể có độ phản xạ thấp (chẳng hạn như mặt lốp tối màu hoặc xe sơn đen) từ khoảng cách vượt quá 200 đến 300 mét, mang lại thêm một giây thời gian phản ứng quan trọng cho các phương tiện di chuyển ở tốc độ đường cao tốc.
2. Giao thoa mặt trời thấp và thâm nhập khí quyển
Dải tần 1550nm hoạt động trong vùng quang phổ mặt trời có bức xạ nền tương đối thấp. Điều này có nghĩa là cảm biến ít có khả năng bị che khuất bởi ánh sáng mặt trời trực tiếp hoặc bóng tối phức tạp, đảm bảo dữ liệu đám mây điểm đáng tin cậy hơn trong điều kiện sáng. Hơn nữa, trong khi tất cả các cảm biến quang học gặp khó khăn trong sương mù và mưa, thì bước sóng dài hơn mang lại lợi thế nhỏ trong việc xuyên qua một số hạt khí quyển nhất định, duy trì độ trung thực của nhận thức trong đó máy ảnh và LiDAR sóng-ngắn hơn có thể không hoạt động.
3. Xu hướng tích hợp công nghệ và chi phí
Trong lịch sử, việc áp dụng LiDAR 1550nm bị cản trở bởi chi phí linh kiện cao, đặc biệt là nhu cầu về laser sợi quang và máy dò InGaAs (Indium Gallium Arsenide). Tuy nhiên, được thúc đẩy bởi ngành viễn thông đang bùng nổ (cũng phụ thuộc nhiều vào băng tần 1550nm) và những tiến bộ trong quang tử silicon, giá thành của các bộ phận này đang giảm nhanh chóng. Các mô-đun 1550nm hiện đại tận dụng công nghệ khuếch đại sợi quang để đạt được công suất đỉnh cao mà không cần tiêu tốn nhiều điện năng, khiến chúng ngày càng khả thi để sản xuất hàng loạt.
Tóm lại, mô-đun LiDAR 1550nm thể hiện sự hội tụ của công nghệ bán dẫn tiên tiến, an toàn và hiệu suất. Khi hệ thống lái tự động chuyển từ L2+ sang L4, nhu cầu nhìn xa hơn và rõ ràng hơn sẽ khiến 1550nm trở thành tiêu chuẩn vàng cho nhận thức cơ bản.