26
2026

-

08
PIN光探测模块在激光雷达系统中的应用方案
新闻动态

作者:

浏览次数:

激光雷达依靠发射激光光束获取目标环境信息,回波信号接收环节直接决定整套设备的实际工作状态。PIN光探测模块作为接收链路的硬件单元,完成回波光信号向电信号的转换工作,适配多种结构形式的激光雷达设备,成为雷达接收端选型的重要方向。本文围绕PIN光探测模块的硬件特性,阐述其在激光雷达系统内部的部署方式、匹配要点与实际使用逻辑。

PIN光探测模块在激光雷达系统中的应用方案

一、PIN光探测模块适配激光雷达的硬件基础

PIN光探测模块内部集成PIN探测芯片与配套信号处理电路,部分型号搭载跨阻放大单元,完成光电流向电压信号的转换输出。模块提供两类光输入路径,光纤输入适配光路经过光纤耦合的雷达架构;空间入射模式可搭配外螺纹转接件对接光学天线,接收自由空间传播的反射激光,适配绝大多数直接接收回波的雷达设备。

电信号通过SMA接口对外输出,和雷达后端信号采集硬件实现对接。整机采用单路供电模式,减少外围供电组件数量,便于雷达整机内部的结构排布。不同子系列产品区分带放大、无放大、可调增益等版本,可根据雷达接收链路的电路规划进行挑选,部分型号可完成进口同类型器件的原位替换,降低整机器件采购的替换成本。

二、激光雷达系统内部的部署与链路对接

激光雷达接收光路收集目标反射的激光回波之后,光束汇聚至PIN光探测模块的感光区域。模块完成光电转换之后输出模拟电信号,交由后端电路开展信号采集、时序解析等处理流程,以此完成距离信息的提取工作。

采用空间入射方案时,光学天线输出端与模块入射端口直接装配,根据回波光斑大小选择对应规格光敏面,保障回波光束有效落在感光范围以内。光纤输入方案下,雷达接收光路耦合光纤接入模块光纤端口,完成光信号导入。选择不带放大的PIN光探测模块,雷达整机需要在后端增设信号放大电路;选用内置放大的模块,信号调理环节在模块内部完成,能够简化整机电路设计。可调增益版本,可结合系统回波信号强弱,对输出信号幅度做出调整,适配多变的目标反射条件。

三、系统选型需要关注的匹配维度

开展器件选型,需要结合雷达工作波段确认模块光谱响应覆盖范围,保证工作波段落在模块可响应区间。雷达脉冲信号的变化特性,要和模块信号响应能力相匹配,避免脉冲信号经过探测模块后出现波形畸变,干扰后续时序判断。

信号输出耦合模式属于不可忽视的部分。交流耦合输出仅传递脉冲变化分量,适合脉冲式激光雷达;交直流独立输出的型号,可以同时获取脉冲变化与光强基线信息,适配部分特殊体制雷达。整机结构层面,模块的安装孔位、外形尺寸要适配雷达腔体内部空间。供电条件需要和整机电源输出规格保持一致,避免额外增加电源转换组件带来结构与电路负担。多通道雷达设备,可选用多通道PIN光探测模块,简化多路接收通道的硬件搭建工作。

四、实际集成过程中的使用要点

硬件装配阶段,空间光接入的装配环节做好光路对准,减少回波光信号损耗;光纤接入时规范光纤端面操作,规避端面损伤带来的信号异常。模块完成固定之后,做好接口防护,减少外界电磁环境对SMA输出信号带来的干扰。

整机调试过程中,结合实际场景下的回波信号表现,确认增益档位与耦合模式设置。模块工作环境需要符合器件本身的使用条件,环境因素会直接影响输出信号质量。当系统回波光功率存在明显波动,可更换不同饱和特性的PIN光探测模块,规避信号输出异常的情况。

PIN光探测模块依靠灵活的输入输出配置、丰富的产品子系列,能够适配不同架构激光雷达的接收链路需求。在实际项目推进中,结合雷达的光路形式、电路方案、整机结构完成器件选型与装配调试,可发挥该类器件的光电转换能力,支撑激光雷达设备的环境感知工作。针对特殊体制、特殊结构的激光雷达,还可以通过定制化调整模块配置,进一步贴合系统实际使用条件。