【开源证券】激光雷达技术篇：百花齐放到量产落地

       激光雷达蓄势待发，产业路径逐渐明晰

　　激光雷达即将大规模量产，转镜/MEMS方案用作远距离探测主雷达，Flash作为补盲雷达的产品形态有望维持，远期纯固态的OPA+FMCW有望成为激光雷达行业终局。激光雷达即将进入大规模量产前夜，目前转镜和MEMS方案具有较为均衡的性能指标、成熟的供应链体系及相对可控的成本、并且更容易满足车规要求，成为中短期可以大规模推广的两大方式，产业链公司有望迎来机会。Flash方案由于短期探测距离有限、低成本、纯固态等特点有望在相当长一段时间內作为补盲雷达。而远期FMCW+OPA方式有望凭藉其超越现有方案极限的性能以及低廉的成本和纯固态化结构下的高稳定性成为激光雷达行业的终局。

　　测距方式：TOF是目前主流，FMCW前景广阔

　　TOF测距方式简单易用、成本低，是目前主流的测距方法，FMCW测距方式性能优异，但技术壁垒高短期难以实现。目前市场上的玩家主要采用TOF方式测距。FMCW发射功率低，信噪比高，同时具有较强的抗干扰能力，产品更容易晶片化，并可以获得物体的速度资讯。但用于FMCW的调製器、激光器尚不成熟，集成化的硅光工艺也尚未达到量产程度，当前难以大规模量产使用。

　　扫描方式：MEMS和转镜性能优异，相对易过车规，成为目前主流

　　光束扫描方式繁多，当前转镜和MEMS将成为量产铺开的首选方式，远期纯固态的OPA、Flash有望成为激光雷达终局。机械式降本空间有限，转动结构难以满足车规要求，前装量产上车存在困难。转镜式类似于微型化的机械扫描，性能优异，相对容易过车规，但仍存在机械活动部件且降本空间有限。MEMS方案具有多种部署方式，整体而言性能可满足要求，相对容易过车规，但MEMS镜的稳定性有待提升。Flash方案纯固态、价格低，但目前受限探测距离多用于补盲。OPA方案具有纯固态、扫描频率/精度高、降本潜力大等优势，但与FMCW相类似，一方面，器件的设计如晶片的光耦合损耗、旁瓣干扰等存在难点，另一方面硅光工艺尚不成熟，因此该种方案落地仍需时日有望成为激光雷达终局。

　　收发模组：EEL激光器和905nm波长为主

　　激光器/接收器/镭射波长目前以EEL/APD/905nm为主，远期VCSEL/SPAD/1550nm潜力大。激光器领域，905nm波段下EEL激光器功率密度高，结构简单是目前的主流。VCSEL光束品质好、温漂系数低、低成本且易于集成，但功率密度不足应用场景有限，未来功率密度有望逐步提升进而替代EEL。1550nm波段技术限制下目前仍以光纤激光器为主。接收端，阵列化的SPAD有望凭藉高灵敏度、低成本逐步替代当前主流的APD。波长方面，905nm简单易用，是目前主流镭射波长，但因人眼安全要求下功率存在上限，测远能力不足。而1550nm波段则可加大功率提升探测距离，且该波段环境光较弱，干扰较小，同时且更易于在硅光晶片中集成，有望在未来扩大份额。

　　风险提示：行业需求不及预期，技术路线发生重大变化。