从基础到前沿：深入解析半导体激光器在激光雷达中的创新应用

背景：激光雷达技术的爆发式增长

近年来，随着新能源汽车、智慧城市和机器人导航的发展，激光雷达市场呈现指数级增长。据市场研究机构统计，2025年全球激光雷达市场规模预计将突破百亿美元。而支撑这一产业发展的核心元件——半导体激光器，正经历从“可用”到“极致性能”的跃迁。

一、半导体激光器的分类与选型依据

1. 根据结构类型划分

• 边发射激光器（EEL）：输出功率高、适合远距离探测，但光束发散角大，需额外光学整形。
• 垂直腔面发射激光器（VCSEL）：出光方向垂直于芯片表面，易于二维阵列集成，广泛应用于固态激光雷达。
• 分布式反馈激光器（DFB）：具备极窄线宽，常用于高精度测距与相干探测。

2. 按波长分类的应用差异

二、创新应用案例分析

1. Tesla FSD v12 中的固态激光雷达方案

Tesla采用基于VCSEL阵列的固态激光雷达，取消了机械旋转部件，实现了更高可靠性与更低维护成本。该系统通过16个VCSEL单元同步发射，结合高速扫描镜与时间飞行算法，实现360°全域感知。

2. 国产激光雷达企业突破：华为、禾赛科技的技术路线

• 华为推出自研1550nm DFB激光器，搭配自主研发的相干检测模块，实现毫米级测距精度。
• 禾赛科技采用多通道并行驱动技术，使单个激光器阵列可覆盖多个视场，大幅提升扫描效率。

三、产业链协同发展建议

为加快半导体激光器在激光雷达领域的普及，需加强上下游协同：

• 上游：鼓励材料厂商研发高质量InP/GaAs外延片，降低激光器晶圆成本。
• 中游：推动国产驱动芯片、热管理组件与激光器的兼容性设计。
• 下游：建立统一测试标准，促进不同品牌激光雷达系统的互操作性。

结语

半导体激光器不仅是激光雷达的“眼睛”，更是智能感知时代的基石。未来，随着新材料、新架构与智能化控制的融合，它将在更多高端场景中发挥不可替代的作用。