用于高级驾驶员辅助系统(ADAS)和新兴的自动驾驶汽车行业的激光雷达感知传感器用于远距离(200米以上)物体的检测、定位和分类，激光雷达通常用于行人识别、碰撞避免和紧急制动。为这些应用开发激光雷达的挑战是平衡性能(测量范围、分辨率和帧率)和商业可行性，其指标包括大小、可靠性和成本。
凭借其第一个商用固态激光雷达传感器，初创公司Lumotive(西雅图，华盛顿州)已经推出了一种基于液晶超表面(LCM)的专利光束导向技术。它将发射的光束反射到理想的方向，从而实现了完全固态的解决方案，从而有望实现高性能和商业可行性。
lcm是一类基于二维亚波长光学元件阵列的新型光学器件。当被电信号调制时，液晶会改变其折射率，从而改变光子进入纳米谐振器和从谐振器再次发射之间的延迟量。因此，每个谐振器作为一个可编程的相位延迟元件。
没有转动部件
因此，Lumotive的技术类似于相控阵雷达——一种电子扫描并由计算机控制的一系列天线，它可以产生一束无线电波，可以在不移动天线的情况下，通过电子手段将电波定向到不同的方向。Lumotive指出，它的LCM技术使得建造激光雷达传感器无需移动部件。
根据Lumotive的说法，由于没有运动部件，这种结构可能更可靠、更紧凑，而且比那些使用机械光束转向系统的系统更划算。lcm是在CMOS铸造厂使用传统材料和制版工艺由硅制成的。在封装过程中，液晶被应用到芯片的表面，并以与硅上液晶(LCOS)显示组装相同的方式用盖玻片密封。标准的液晶显示器驱动器，提供电压，以驱动谐振器。
Lumotive的激光雷达系统包含两个lcm，分别用于发射和接收(图1)．在使用传统液晶时，Lumotive液晶显示器的切换速度约为25 μs，比LCOS和液晶显示器(lcd)典型的毫秒切换速度快得多。
孔径
汽车激光雷达系统的设计非常困难，因为它们需要大孔径和扩展视野。大的光学孔径是必要的，因为在接收端，孔径大小决定了系统的集光能力，因此决定了距离、分辨率和帧率。大口径还可以在不超过眼睛安全功率密度阈值的情况下传输更强大的激光束。在基于MEMS反射镜的传统机械扫描系统中，随着孔径的增大，视场减小。
在Lumotive LCM上，通过调谐超表面上的液晶涂层，光束在120 × 30度视场范围内均匀有效，孔径可达25 × 25 m。新的LCM波束导向技术的大口径因此允许更大的射程和更有效的实施。
Lumotive已经为其固态光束导向技术申请了专利，该公司表示，该技术满足了范围、视野、分辨率和尺寸。
该公司发布了两款使用lcm的3d传感产品，即X20和Z20激光雷达系统，分别面向汽车和工业自动化市场。beplay体育手机登录X20的汽车应用范围超过120米(图2)．Z20传感器的距离更短，约为50米，但垂直光圈角为70度，非常适合各种工业应用。满足消费者和移动市场需求的Lumotive M20将于2021年推出。
Lumotive联合创始人兼首席执行官William Colleran博士表示:“我们知道，当在不同的应用中部署3D传感时，一种方法并不适用于所有的应用，我们的底层架构允许我们有效地扩展技术，以满足特定的市场需求，同时保持我们通过制造方法获得的成本效益。”
这些激光雷达系统集成了传输、接收和光束转向模块，汽车一级供应商和工业传感器产品供应商可能会购买这些模块，以增强自己的激光雷达产品。
市场研究和战略咨询公司Yole Développement的技术和市场分析师Alexis Debray表示:“激光雷达专用于ADAS和机器人汽车应用的市场在2019年至2025年间呈现出显著增长，从1.17亿美元增长到23亿美元。”Yole估计，在此期间，激光雷达市场的复合年增长率将达到近64%。
