近日，日本東芝集團宣布他們開發了世界上最小且擁有最高分辨率的固態激光雷達，該激光雷達的優質性能要依靠受光技術和安裝技術來實現。

東芝表示：“通過這兩項技術，我們將激光雷達縮小至約350cc的尺寸，這是我們傳統產品尺寸的1／3，其分辨率為1200 x 80像素，是我們傳統產品的4倍?！?此外，通過結合東芝特有的設備溫度補償技術，該激光雷達即使在有嚴重振動、風壓和溫度變化的環境中也能保持高性能。換言之，無論在暴雨期間的斜坡坍塌、土沙流入道路的情況下，還是在陣風吹倒物品的狀況中，此激光雷達依然能夠進行檢測。

東芝新款激光雷達在室外陽光明媚的環境下，可以成功檢測放置在前方50米處的紙板，并精確地測量距離（1fps低幀速率、固定角度、探測范圍：~300 m）

激光雷達是通過測量激光束往返路程所需時間來確定距離的一種技術。目前這種技術不僅用于自動駕駛系統，而且還用于要求高精度的基礎設施監測中。激光雷達的市場正在迅速擴大，東芝預計汽車領域到2030年將達到每年4200萬臺激光雷達的需求量。

為了迎接巨大的市場需求，東芝開發了一種光接收技術，從而提高固態激光雷達的性能，實現了靈敏度的提升和光接收裝置SiPM的小型化。

東芝新開發的SiPM結構

據悉，SiPM由一個光接收單元和控制光接收單元的多個晶體管電路組成。通過將晶體管電路的核心改為小型化的晶體管電路，SiPM的尺寸得以縮小。此外，東芝的技術人員在光電探測器和核心電路之間安裝了一個帶有高壓晶體管的高壓部件，以向光電探測器提供高電壓（VEX），這對提高SiPM的靈敏度非常重要。 不僅如此，技術人員還在在晶體管和光電檢測器單元之間放置了一個新開發的絕緣溝槽，那么以前需要保護晶體管而存在的寬緩沖層就可以省去了，進一步實現了小型化的目標。

東芝企業研發中心高級研究科學家Akihide Sai表示：“我們期待將這項技術部署到道路交通基礎設施領域。我們擁有這款堅固耐久、安裝簡單、緊湊、高分辨率、遠距離固體激光雷達所需要的所有底層技術。我們預計，這種通用技術在自動駕駛和交通基礎設施監測領域都具有廣泛的市場需求。”

通過升級其光接收芯片硅光電倍增器（SiPM），東芝設計出緊湊型的激光雷達，并具有更高圖像分辨率。這款SiPM芯片具有一個更小的晶體管模塊，并消除了緩沖層，在晶體管和光接收單元之間用新開發的絕緣溝槽來保護晶體管。通過增加高耐壓部分來提高光接收單元的電壓輸入，解決了由于使用較小晶體管而導致的低光靈敏度的潛在問題。

東芝新開發的SiPM結構

這些創新使SiPM芯片的尺寸縮小了75%，并且，光靈敏度比2020年7月的原型產品提高了50%?，F在，可以將更多的SiPM排列在同一個封裝中，將分辨率提高到1200 x 80像素，提高了4倍。

新款激光雷達利用創新的溫度補償技術，自動調整光接收單元的電壓輸入，減少外部溫度變化的影響，確保SiPM的高性能，為激光雷達提供了在戶外所有天氣條件下穩定工作所需要的耐久性。

此外，東芝利用其在高密度組件安裝方面的專有技術（know-how），將激光雷達發射器和接收器的總體尺寸縮小到了350立方厘米，并確保了強大的抗振動和抗風能力。這些優勢結合業界一流的高分辨率，有望贏得更廣泛的系統應用。

東芝利用高密度組裝技術制造激光雷達裝置，實現業界最小的尺寸