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激光雷达的产线标定与量产工艺.docx
资料介绍
激光雷达的产线标定与量产工艺
一、引言
激光雷达从设计样品走向大规模量产，面临的最大工程挑战不是技术方案本身，而是如何以高一致性、高效率和低成本的方式完成每颗激光雷达的精密装配和性能标定。一颗激光雷达内部包含数十个精密光学元件——激光器、准直透镜、分束器、扫描镜、接收透镜、探测器——每个元件的安装位置偏差在微米级别时就会对整套设备的探测性能产生显著影响。产线标定通过精密的自动化测量和参数补偿，使每颗出厂的激光雷达的性能一致性达到车规级要求。
二、发射模组的装配与校准
激光器与准直光学系统的装配是激光雷达制造中精度要求最高的环节。激光器的发光点需要精确位于准直透镜的焦点上——偏差超过微米量级就会显著增大光束发散角。被动对准通过高精度的机械定位结构——V型槽和定位销——将激光器和透镜固定在预设位置，然后用紫外固化胶粘接固定。主动对准在激光器通电发光的状态下实时监测光束的远场光斑——通过六轴微调台调整激光器或透镜的位置——当光斑尺寸和位置达到最优值时锁定对准机构。主动对准的精度可达到亚微米级，但单颗激光器的对准时间需要数十秒至数分钟——这对产线节拍提出了较高要求。
光功率与波长的批次一致性。 VCSEL晶圆上不同位置的发光单元在光功率和中心波长上存在一定的分布偏差。晶圆级测试在激光器芯片切割前对晶圆上的每个发射单元进行光功率和波长测量——将参数偏差在容忍范围内的单元标记为合格并将不合格单元标记剔除。分级分选根据实际的光功率输出和波长值将VCSEL芯片分为不同等级——同一颗激光雷达内使用的VCSEL芯片尽量从同一批次中选取以确保多路激光器的一致性。
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| 94_激光雷达的产线标定与量产工艺.docx | 39K |
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