答：激光雷達(LiDAR)是激光探測和測距(Light Detection and Ranging)的簡稱，是一種利用脈沖激光形式的光束來測量到目标物體距離(可變距離)的遙感方法。

答：激光雷達按照掃描方式是否有機械運動部件分爲機械式激光雷達、混合固态（半固态）激光雷達、純固态激光雷達三大類。機械式激光雷達是雷達整機一起繞軸360度旋轉，是最早的激光雷達種類，早期創立的廠商一般都有這種産品。但機械式激光雷達存在高線數實現困難、裝調校準耗時耗力、可靠性和壽命較差等問題。純固态激光雷達是完全沒有移動部件的雷達，光相控陣（Optical Phased Array）及Flash是其典型技術路線。但是OPA存在着技術不成熟、旁瓣能量無法消去等問題，Flash存在探測距離短的問題，短期之内純固态激光雷達很難實現真正的商業應用。近年來，一些非完全旋轉的激光雷達被統稱爲混合固态激光雷達，它們具備了固态激光雷達很多的性能特點，如分辨率高、有限水平FOV（前向而不是360°），系統穩定性和可靠性高，裝調難度降低等，是數年内最有希望實現商業化，應用在各種領域中的技術路線。混合固态激光雷達目前主要有三種技術路線：1.MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）微機電系統或機械振鏡；2.多面旋轉轉鏡；3.楔形棱鏡。也有的激光雷達是上述路線中兩種的結合，例如MEMS加轉鏡。

答：激光雷達的測距方式主要分爲ToF式和FMCW式。ToF式脈沖激光雷達的工作原理是在固定頻率發射短暫的光脈沖，根據這些激光脈沖從表面反彈回傳感器所需要的時間來确定物體的位置。ToF式激光雷達在陽光幹擾、惡劣天氣下會産生噪聲，多個ToF激光雷達同時工作時也會彼此幹擾，爲了解決這些問題，一些ToF激光雷達廠商引入了脈沖編碼技術等。ToF式測距又具體分爲dToF和iToF兩類。dToF，全稱是direct Time-of-Flight。顧名思義，dToF直接測量飛行時間。dToF核心組件包含時間數字轉換器TDC，Time Digital Converter(TDC)能夠記錄每次接收到的光信号的飛行時間，也就是發射脈沖和接收脈沖之間的時間間隔。iToF的概念和dToF相對應，全稱是indirect Time-of-Flight，直譯就是間接光飛行時間。所謂間接，就是指iToF是通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間，而不是直接測量光飛行時間。iToF向場景中發射調制後的紅外光信号，再由傳感器接收場景中待測物體反射回來的光信号，根據曝光（積分）時間内的累計電荷計算發射信号和接收信号之間的相位差，從而獲取目标物體的深度。FMCW激光雷達發出恒定的光流（連續波），并定期改變光的頻率（調頻），這使得既可以确定物體的位置，又可以利用多普勒效應精确測量它們的速度。FMCW激光雷達技術在消除幹擾，提高遠程性能，并支持距離和速度數據方面，已經受到了市場和行業的關注，目前仍需等待其技術的進一步成熟和成本的下降。

答：激光雷達選用的激光波長有兩種選擇，一個是1000納米以内的，典型值是905nm，可以用矽做接收器，成本低且産品成熟，是大多數激光雷達廠商更傾向的選擇；還有一種是1000到2000納米之間的，典型值是1550nm，這個波段矽沒有辦法探測，需要用Ge或者InGaAs探測器，成本會更高些，但1550nm對人眼的安全阈值也更高，這樣可以發射更高的激光功率以達到更高的測距靈敏度。

答：激光雷達所用的激光器大體分爲半導體激光器和光纖激光器兩大類。半導體激光器又具體分爲邊發射（EEL）和垂直腔面發射激光器（VCSEL）兩種。大部分廠商采用半導體激光器，成本低，且容易集成到汽車内部，但半導體激光器的峰值功率受限。光纖激光器主要使用1550nm波段，目前成本較高，體積較大，但是峰值功率較高，準直性好，也有很多廠商（例如Luminar）選擇。

答：PD（光電二極管）成本低，是激光雷達探測器的常用選擇，缺點是靈敏度低，僅适合短距離探測，對于遠距離探測需要使用高增益的 APD （雪崩二極管）。APD 又分爲線性工作模式和蓋格工作模式。蓋格工作模式的APD增益最高，隻輸出 1 或 0 的電平信号，靈敏度很高，稱爲 SPAD（單光子雪崩二極管）。SPAD 可以單點獨立運行，也可以組成陣列，陣列中的各個 SPAD 獨立工作。SiPM（Silicon Photomultiplier，另稱 MPPC）是另一種形式的 SPAD陣列，由多個獨立的 SPAD 傳感器并聯組成，輸出的信号會有幅度級别的區分。