华为光脉冲削波器,为人眼提供安全保障

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近日有关华为造车的新闻已经推向了舆论的高潮,但“华为不造车,但会帮助车企造好汽车!”。华为的武汉光电技术研究中心就在专攻激光雷达技术,其在开发研究的同时,也在考虑激光雷达为人眼所带来的安全隐患。

激光雷达系统可以生成脉冲并使用反射的光线进行成像、检测、以及测距。为了避免人眼受伤,一些管辖区域中针对激光雷达系统设定了人眼安全规程,用来限制连续波激光器的功率电平或脉冲激光器的每脉冲允许能量。为了获得高分辨率的距离测量,需要在100皮秒量级的短激光脉冲。然而,要使激光产生足够短的脉冲以满足某些激光雷达应用的距离要求、同时保持在人眼安全规程内是困难并且昂贵的。

为此,华为于2017年4月20日申请了一项名为“用于激光雷达的光脉冲削波器”的发明专利(申请号:201780088566.6),申请人为华为技术有限公司。

图1 激光雷达系统框图

图1为激光雷达系统框图,该装置主要包括发射器100、接收器200。其中,发射器100朝待测距的物体发送光脉冲,接收器200用来接收(检测)和处理从物体反射的脉冲。而发射器100又包括激光器130和脉冲削波器110,激光器130可以产生红外或可见的激光脉冲。脉冲削波器110从激光器中接收输出的激光脉冲并产生削断脉冲。定标设备150主要由将削断脉冲转向被测距的物体的波束转向器构成,通过转向波束照亮物体的不同部分来扫描物体,同时被接收器200接收。而在闪光激光雷达中,波束传送设备150的波束传送组件,可以通过在空间上扩散削断脉冲以使用单个脉冲照亮整个物体。

激光器130可以产生第一持续时间内的具有第一功率的光脉冲。脉冲削波器110从激光器接收光的输出脉冲,并能够产生具有第二持续时间的削断脉冲,其中第二持续时间小于第一持续时间。脉冲削波器110类似于快门,允许来自激光器130的输出激光波束在第二持续时间内通过,并阻断脉冲的剩余部分。而且脉冲削波器110不是完全无损的,这就导致脉冲削波器110的输出小于激光器130的输出(第一功率)。但如果损耗较小,脉冲削波器110将会产生具有在第二持续时间内接近于第一功率的功率电平,并在第二持续时间之后从第一功率显著下降的削断脉冲。

简而言之,华为的光脉冲削波器专利,可以使激光产生足够短的脉冲以满足某些激光雷达应用的距离要求,比现有方法更适用于飞行时间激光雷达应用,同时不会超出人眼的安全限制。

华为不造车,但会布局汽车领域。随着时间的推移,华为的汽车芯片布局已初具规模,华为的汽车业务在智能驾驶、智能电动、智能网联三个层面都有重要进展。目前新能源汽车的技术发展和市场教育正加速走向成熟,展望未来,华为能否成为造车巨头?让我们拭目以待。

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