2020-2025年全球光探测芯片市场规模及预测

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资料来源：Gartner ， 华经产业研究院整理
国内光电探测器参与厂商较散 ， 产品体系丰富度、成熟度低 ， 各厂商对探测芯片方案的选择分明 ， 以光迅科技、光森电子、三安光电为首的公司选择传统成熟的PIN-PD、APD领域 ， 产品较多运用于光通信产业链中；以芯视界、灵明光子、阜时科技为首的一众创企较多选择布局未来方向的SPAD/SiPM ， 国产SPAD/SiPM探测器正陆续应用于消费电子、激光雷达、AR/VR、医疗等领域 。
光探测芯片国产化现状

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资料来源：公开资料整理
激光接收部分包含了光电探测器和接收光学系统 。 接收光学系统主要作用是尽可能收集经目标反射后的光能量 ， 将其汇集到探测器的光敏面上 ， 主要由透镜、分束器、窄带滤光片等组成 。 透镜主要在光路中有完成会聚光线、发散光线、光束整形等作用 ， 主要有非球面透镜、球面透镜 ， 平凸透镜等；分束器把一束入射激光分多束激光 ， 且分束后的每束光都保持原始光束的特性 ， 光束直径、发散角和波前特点都不变 ， 只有功率和传播角度变化 。
部分接受端光学组件情况

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资料来源：公开资料整理
滤光片作为接收端光学系统的重要元件之一 ， 可以滤掉掺杂反射光中的自然光 ， 保证接收端信号的准确性 ， 技术壁垒高 ， 产品价值量高 ， 因需要隔离大量光源 ， 窄带滤光片需要镀几十层、甚至上百层的膜 ， 镀膜层数远远多于普通滤光片 ， 而每层的镀膜温度需要精细控制 ， 技术要求较高 。 因此相较红外截止滤光片 ， 窄带滤光片价格大幅度提升 ， 红外蓝玻璃滤光片的单片价格在1元左右 ， 而窄带滤光片的单片价格在1美元左右 ， 相当于红外滤光片的7倍 。
滤光片用途示意图

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资料来源：华经产业研究院整理
4、扫描系统
激光雷达按照扫描系统区别可分为机械式、半固态（混合固态）和固态三种 ， 其中半固态是目前主要扫描方式 ， 主要包括MEMS微振镜、棱镜和转镜 。 MEMS微振镜是一种基于微机电系统技术制作而成的微小可驱动反射镜 ， 通过精确控制镜面的偏角来控制激光的偏转方向 ， 从而实现光束的指向控制和扫描 ， 镜面直径通常只有几毫米 ， 与传统的光学扫描镜相比 ， 具有重量轻、体积小、生产成本较低的优点 ， 按照驱动方式 ， 可分为静电驱动、电磁驱动、电热驱动、压电驱动其中前两种技术比较成熟 ， 应用相较更广泛；转镜方案将激光收发模组固定 ， 在前方布置两面可旋转的镜子 ， 让电机在带动转镜运动的过程中将光束反射至空间的一定范围 ， 从而实现限定范围内的探测扫描 ， 在功耗、散热等方面有着较大优势 ， 棱镜方案与转镜相似 ， 主要通过两个旋转的棱镜改变光路 ， 从而减少激光发射和接收的线束 ， 随之降低对焦与标定的复杂度 ， 大幅提升生产效率与良率 。
MEMS微振镜主流规格

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棱镜和转镜激光雷达基本情况

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资料来源：公开资料整理

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