激光雷达“芯”战局：FMCW与ToF，谁主沉浮？
自动驾驶汽车的前保险杠下，一个微小的激光脉冲发射器正在以每秒数十万次的频率向周围环境发射激光，这些激光返回的时间被精确记录，构建出车辆周围的三维世界模型。短短几年间，激光雷达已经从价值数万美元的实验室设备变为越来越多量产车的标配传感器。全球车载激光雷达市场正以惊人速度扩张，仅中国市场，禾赛科技在2024年12月单月交付量就首次突破10万台。FMCW（调频连续波）和ToF（飞行时间法）——这两种主流的激光雷达技术路线，正代表着自动驾驶感知层的不同未来。
技术交锋
ToF技术是发射一束短暂的激光脉冲，然后精确计算光束遇到物体后反射回来的时间。通过光速这个恒定值，它能准确绘制出前方物体的距离和三维轮廓。这是目前市场上的主流选择，技术相对成熟，响应速度快。FMCW技术发射的不是单一脉冲，而是一束频率连续变化的激光。通过比较发射波与反射波之间的频率差异，它仅能够测距，还能直接捕捉物体相对于雷达的瞬时速度。这相当于为激光雷达增添了第四个维度（4D感知），让它不仅能“看见”世界，还能“理解”物体的运动趋势。
远见与成本的博弈
ToF的优势在于其简洁、可靠和经过大规模验证的成本控制能力。迅速将激光雷达技术从实验室带到了量产车。然而，它的挑战也很明显：在强环境光（如正午阳光）下容易受到干扰，多个雷达间可能存在信号串扰，且受限于人眼安全标准，其探测距离和功率存在天花板。
FMCW的核心魅力在于极高的灵敏度和卓越的抗干扰能力。由于采用连续的弱激光而非高能脉冲，它在人眼安全方面更具优势，并能在1550nm波段工作，轻松实现更远的探测距离（如200米以上）。更重要的是，它天生与硅光子芯片集成技术相契合——这意味着未来有望将所有核心光学部件集成到一枚小小的芯片上，为激光雷达实现颠覆性的小型化、低成本化铺平道路。但眼下，它的复杂性和较高的制造成本是其普及的主要障碍。
融合与分工
在现阶段，对于追求稳定可靠、快速上车的L2+至L3级辅助驾驶，成熟的ToF方案依然是主力。而在追求极致安全、全场景无人驾驶的L4级以上领域，尤其是需要应对高速移动、复杂车流的场景，FMCW提供的瞬时速度信息具有无可替代的价值。
无论哪种路线，其进化的核心都指向了“芯片化”。谁能将复杂的激光发射、接收和扫描系统高度集成到更小、更稳定、更便宜的半导体芯片中，谁就掌握了通往未来大规模普及的钥匙。
柠檬光子：为“光”赋能的芯片级答案
在这场技术演进中，上游核心光源的革新至关重要。这正是像柠檬光子这样的创新企业所专注的领域。柠檬光子提供的VCSEL、HCSEL（水平腔面发射激光器）芯片及光源模组，为激光雷达的进化提供了一种“芯片级”的优质选择。
通过半导体工艺直接产出高质量、窄线宽的激光，显著提升雷达系统的信噪比和探测精度。无论是ToF需要的精密脉冲，还是FMCW依赖的稳定连续波，这种从底层芯片出发的高度集成化方案，都为激光雷达实现高性能、高可靠性与低成本的平衡，提供了坚实的技术基础。无论最终哪种系统架构成为主流，对底层光源的“精耕细作”，都是驱动整个产业向前发展的核心动力。
业界普遍认为，ToF将在未来几年继续担当激光雷达普及的重任，而FMCW则作为下一代技术储备，正加速走向成熟。对于汽车制造商和消费者而言，是更安全、更智能、且最终更触手可及的自动驾驶体验。
