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车载激光雷达的MEMS微振镜扫描技术与光学设计.docx
资料介绍
车载激光雷达的MEMS微振镜扫描技术与光学设计
摘要：MEMS微振镜扫描技术是半固态激光雷达的核心技术之一，通过微机电系统驱动的微振镜反射激光束实现扫描。本文系统分析了MEMS微振镜扫描激光雷达的技术原理与光学设计方法，涵盖MEMS微振镜结构、扫描方式、光学系统设计、温度补偿以及可靠性验证，深入探讨了MEMS激光雷达在自动驾驶量产中的工程实践。
一、引言
MEMS微振镜扫描激光雷达是半固态激光雷达的主流技术路线之一，通过MEMS微振镜代替机械式旋转机构，实现激光束的扫描。MEMS微振镜的尺寸在毫米级，功耗低、响应速度快，适合车载应用。2026年，MEMS激光雷达已在部分量产车型中应用，在性能与成本之间取得了较好的平衡。
二、MEMS微振镜结构
2.1 静电驱动
MEMS微振镜通过静电驱动，在微振镜的电极之间施加电压，产生静电力驱动微振镜偏转。静电驱动的优点是功耗低、响应速度快，但驱动力较小。
2.2 电磁驱动
MEMS微振镜通过电磁驱动，在微振镜的线圈中通入电流，在磁场中产生洛伦兹力驱动微振镜偏转。电磁驱动的驱动力大，扫描角度大，但功耗较高。
三、扫描方式
3.1 谐振扫描
MEMS微振镜在谐振频率下工作，扫描角度最大，功耗最低。谐振扫描在水平方向采用谐振模式，扫描频率高，扫描角度大。
3.2 准静态扫描
MEMS微振镜在准静态模式下工作，可以控制微振镜在任意角度停留。准静态扫描在垂直方向采用准静态模式，可以实现非均匀的扫描角度分布。
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