干货！一文看懂激光雷达行业发展现状：多技术路线并行，经济性持续提升( 三 ) 原文标题：2022年中国激光雷达

2017-2021年中国激光器市场规模及增长率

文章图片
资料来源：《中国激光发展报告》，华经产业研究院整理
激光雷达发射端光源占比

文章图片
资料来源：公开资料整理
2）激光器分类
激光器分类对比来看，按工作介质不同，激光器种类多样，目前常见的几种光源主要包括边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、固体激光器以及光纤激光器等。 EEL通过脉冲电流驱动，输出窄脉宽且高功率激光束，作为探测光源具有发光面积更小且光功率密度更高，但使用过程中工艺步骤复杂，依赖产线工人的手工装调技术，生产成本高且一致性难以保障。 VCSEL是一种以半导体为基础的激光二极管，从其顶面垂直发射高效光束，制造工艺与EEL相兼容，且规模制造的成本低，生长结构更易于提高输出功率，当前波长以810nm、850nm和940nm为主。光纤激光器采用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质，一般用作1550nm激光雷达光源，配合调频连续波（FMCW）技术，可以检测距离的同时利用多普勒频移来测量速度。固体激光器采用固体激光材料作为增益介质，是闪光式车载激光雷达(FlashLiDAR)技术路线的激光光源方案，能够实现大角度视场。
主要激光器分类对比情况

文章图片
资料来源：公开资料整理
3）光纤激光器
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，与其他激光器相比，光纤激光器拥有结构简单、转换效率高、光束质量好、维护成本低、散热性能好等优点，已成为金属切割、焊接和标记等传统工业制造领域的主流光源。国内是工业激光产品最大市场，约占工业激光器1/3的份额且比重持续提升，大部分的工业激光器在中国生产或是出口至中国。根据数据， 2021年中国光纤激光器市场规模约为124.8亿元，同比2020年增长32.5% ，占工业激光器的53% 。
【干货！一文看懂激光雷达行业发展现状：多技术路线并行，经济性持续提升】2021年中国光纤激光器竞争格局中， IPG的市场规模继续下降到28.1% ，锐科激光上升到27.3% ，几乎和IPG持平。预计2022年光纤激光器的市场会面临行业较大的洗牌。
2017-2021年中国光纤激光器市场规模及增长率

文章图片
资料来源：《中国激光发展报告》，华经产业研究院整理
4）发射光学系统
发射光学系统主要由扩散片、准直镜、分束器组成，作用关键，随着激光雷达整体需求持续扩张，整体应用前景广阔。由激光器发射的原始激光本身为不均匀的点状光，其存在的“热点”会烧毁被照射的器件和物体，同时存在光斑形状不规则（例如一般是椭圆形或长条形）、发散角不同等缺点，并不能直接发射，而发射光学器件通过扩散片、准直镜、分束器的相互配合，可以将原始激光转化为均匀的光束，作用较为关键。
准直镜作用主要为将光束变成平行光，扩散片作用主要将光束变成特定和形状的同时均匀分布，分束器主要将光束分散成多束光纤。
发射光学系统组成及示意图

文章图片
资料来源：公开资料整理
5）光源
由于要避免可见光对人眼的伤害，激光雷达选用的激光波长有两种选择，一个是1000nm以内的，典型值是905nm ，还有一种是1000到2000纳米之间的，典型值是1550nm 。目前905nm是主流波长，相比而言1550nm波长具备穿透能力强、人眼安全等优点，但同时也有价格昂贵、雨雪天效果差等缺点，因此我们认为车载激光雷达这两个波段对于车载传感器来说，短期内是一个互补共存的状态，长期来看随着1550nm技术的不断迭代和成本下降， 1550nm的应用比例会持续上升。