賦能自動(dòng)駕駛和機(jī)器人感知，讀懂二維可尋址VCSEL | 硬科技有點(diǎn)意思

你是否想過，深夜奔馳在高速公路上的智能汽車，如何精準(zhǔn)識(shí)別側(cè)后方突然逼近的車輛？或者，你家中的掃地機(jī)器人，又是如何在桌椅腿叢林中靈活穿梭，不碰倒一杯水？

這背后，都離不開一項(xiàng)被稱為機(jī)器“眼睛”的核心技術(shù)——激光雷達(dá)。

而激光雷達(dá)要看得清、看得準(zhǔn)、看得快，其核心中的關(guān)鍵，是一顆顆微小的發(fā)光芯片。

今天，我們就來聊一聊這項(xiàng)剛實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化大規(guī)模量產(chǎn)、正在重塑機(jī)器感知格局的硬科技——二維可尋址VCSEL芯片。

它的突破，就像給機(jī)器的“眼睛”裝上了可獨(dú)立控制的智慧瞳孔。

VCSEL 的進(jìn)化之路

先搞懂一個(gè)基礎(chǔ)問題：VCSEL 到底是什么？

簡(jiǎn)單說，它就是一款垂直腔面發(fā)射激光器。

那么二維可尋址VCSEL又是什么？

我們得先從它的前輩——傳統(tǒng)激光發(fā)射器說起。

傳統(tǒng)的激光發(fā)射器，比如邊發(fā)射激光器（EEL），就像一支筆直的手電筒，光線從一個(gè)側(cè)面發(fā)出，需要復(fù)雜的光學(xué)器件來引導(dǎo)和掃描。

而VCSEL呢？則可以類比為一盞微型吊燈，光線直接從頂部表面垂直射出。這種結(jié)構(gòu)天生就更易于集成、功耗更低，很快在人臉識(shí)別、光纖通信等領(lǐng)域大放異彩。

但早期的VCSEL芯片有個(gè)小遺憾：它通常作為一個(gè)整體發(fā)光，要么全亮，要么全滅。

這就像你有一個(gè)由成千上萬顆微型燈泡組成的陣列，但開關(guān)只有一個(gè)，無法讓其中指定的某幾排、某幾列燈泡單獨(dú)亮起。在需要復(fù)雜掃描和圖案投影的激光雷達(dá)應(yīng)用中，這就顯得不夠聰明了。

于是，技術(shù)升級(jí)開始了。

第一步是一維可尋址，可以控制某一行或某一列的燈泡點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)了線掃描。但這還不夠，機(jī)器感知的三維世界需要更精細(xì)的二維畫面。

真正的變革來自二維可尋址。這意味著，你可以像控制一個(gè)巨型顯示屏上的像素一樣，獨(dú)立、精準(zhǔn)地控制VCSEL芯片上每一個(gè)或每一組微小的發(fā)光單元。想讓哪里發(fā)光、以什么圖案發(fā)光、按什么順序掃描，都可以通過電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化編程控制。

這相當(dāng)于從整體照明的手電筒進(jìn)化成了可投射任意畫面的智能微型投影儀。這項(xiàng)突破，讓激光雷達(dá)擺脫了對(duì)部分笨重機(jī)械掃描部件的依賴，朝著更固態(tài)、更小型、更低功耗的方向邁出了關(guān)鍵一步。

中國團(tuán)隊(duì)的破局之道

然而，從原理走到量產(chǎn)，橫亙著一道巨大的技術(shù)鴻溝：串?dāng)_。

想象一下，在一個(gè)密集的微型燈泡方陣?yán)铮?dāng)你只想點(diǎn)亮中間幾個(gè)燈泡時(shí)，由于它們距離太近，電流和熱量會(huì)相互影響，導(dǎo)致旁邊的燈泡也蠢蠢欲動(dòng)，發(fā)出不該有的微弱光線。這就是電串?dāng)_和熱串?dāng)_。

在精密的光學(xué)探測(cè)中，這種非預(yù)期的光污染會(huì)導(dǎo)致信號(hào)噪聲劇增，測(cè)距精度下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)尲す饫走_(dá)眼花繚亂。

能否攻克串?dāng)_難題，直接決定了芯片的可靠性與可用性，是行業(yè)公認(rèn)的產(chǎn)業(yè)化瓶頸。根據(jù)資料顯示，瑞識(shí)科技在這一領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。

這家2018年于深圳成立的企業(yè)，其核心團(tuán)隊(duì)擁有深厚的半導(dǎo)體光電子產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。他們通過獨(dú)創(chuàng)的芯片設(shè)計(jì)與工藝，成功抑制了二維掃描中的串?dāng)_，大幅提升了芯片的長(zhǎng)期工作可靠性和一致性，使得產(chǎn)品能夠滿足車載激光雷達(dá)嚴(yán)苛的車規(guī)級(jí)要求（如IATF 16949認(rèn)證）。

更關(guān)鍵的是，他們實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)。

瑞識(shí)科技在合肥、西安建設(shè)了專業(yè)的芯片光學(xué)封測(cè)無塵工廠，構(gòu)建了100%國產(chǎn)化的供應(yīng)鏈閉環(huán)。截至2025年底，其VCSEL芯片累計(jì)出貨已超2億顆，成為全球少數(shù)能穩(wěn)定、大批量供應(yīng)高性能二維可尋址VCSEL芯片的供應(yīng)商。

這意味著，中國不僅突破了這項(xiàng)核心器件的技術(shù)壁壘，更打通了從設(shè)計(jì)、制造到封測(cè)的完整產(chǎn)業(yè)化鏈條，將技術(shù)牢牢掌握在了自己手中。

二維可尋址 VCSEL 的核心應(yīng)用

那么，這顆“智慧”的發(fā)光芯片，具體是如何在機(jī)器中工作的呢？我們來看幾個(gè)核心場(chǎng)景：

1. 無人駕駛出租車（Robotaxi）的感知核心

在滴滴、小馬智行等企業(yè)的無人駕駛出租車上，實(shí)現(xiàn)360度無死角的高精度感知是安全運(yùn)營的基石。這通常需要裝備多顆激光雷達(dá)，構(gòu)成冗余且可靠的感知系統(tǒng)。

二維可尋址VCSEL芯片憑借其高可靠性、高性能和可編程掃描的特性，成為這些雷達(dá)核心的發(fā)光部件，為車輛在復(fù)雜的城市路況中穿行提供關(guān)鍵的環(huán)境數(shù)據(jù)，確保能夠精準(zhǔn)識(shí)別遠(yuǎn)處的行人、車輛以及各種突發(fā)狀況。

2. 機(jī)器人的“智慧之眼”

如果說Robotaxi是道路上的老司機(jī)，那么正在快速進(jìn)化的具身機(jī)器人、割草機(jī)器人等，則對(duì)空間感知能力提出了全新的要求。

以智元機(jī)器人等企業(yè)推出的新一代具身機(jī)器人為例，它們需要實(shí)時(shí)構(gòu)建環(huán)境地圖，識(shí)別并抓取特定物體，這背后離不開高性能的3D視覺感知。例如，速騰聚創(chuàng)為某款新型具身機(jī)器人定制的激光雷達(dá)，就采用了瑞識(shí)科技的二維可尋址VCSEL芯片，賦予機(jī)器人精細(xì)的感知能力。

同樣，在戶外割草機(jī)器人領(lǐng)域，二維可尋址VCSEL芯片能夠幫助機(jī)器人克服光線變化、地形復(fù)雜的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的邊界劃定和無序割草，為智能機(jī)器設(shè)備從室內(nèi)走向更廣闊的戶外復(fù)雜場(chǎng)景提供了可靠的技術(shù)支撐。

3. 智能汽車的“補(bǔ)盲利器”

在L2+及以上級(jí)別的智能駕駛中，車輛周身需要布滿“眼睛”。

前向主雷達(dá)像是望遠(yuǎn)鏡的作用，可以看得遠(yuǎn)；而側(cè)向的補(bǔ)盲激光雷達(dá)則像是廣角鏡，負(fù)責(zé)感知近處、側(cè)方、低矮的障礙物，如突然竄出的行人、路緣石、矮樁等。

傳統(tǒng)補(bǔ)盲雷達(dá)可能依賴機(jī)械旋轉(zhuǎn)，體積大、成本高。而采用二維可尋址VCSEL芯片的固態(tài)補(bǔ)盲雷達(dá)，無需復(fù)雜運(yùn)動(dòng)部件，可以做得更薄、更易集成在車燈或翼子板內(nèi)。芯片通過快速編程，控制激光光束以特定圖案掃描側(cè)方區(qū)域，實(shí)現(xiàn)高精度、高刷新率的近距離感知。

據(jù)悉，瑞識(shí)科技的車規(guī)級(jí)VCSEL芯片已應(yīng)用于智己、極氪等車型，并與比亞迪等車企深化合作，正推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)向更多車型普及。

4. 工業(yè)感知與無人機(jī)探索

在工業(yè)領(lǐng)域，二維可尋址VCSEL芯片的高精度和可編程性可用于工業(yè)機(jī)器人的視覺引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)高精度抓取、定位和檢測(cè)，推動(dòng)工業(yè)制造向智能化、精細(xì)化升級(jí)。

展望未來，隨著芯片成本的進(jìn)一步下探和體積的持續(xù)縮小，它也有望賦能物流無人機(jī)、巡檢無人機(jī)，使其在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的自主避障和降落，開啟更廣闊的創(chuàng)新應(yīng)用空間。

為何它的突破如此重要？

一顆小小的芯片，為何能引發(fā)如此大的關(guān)注？因?yàn)樗钦麄€(gè)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)的一個(gè)關(guān)鍵支點(diǎn)。

從產(chǎn)業(yè)鏈全景來看：

?上游，它帶動(dòng)了半導(dǎo)體外延片（GaAs等）、光學(xué)元件、封裝材料等一系列國產(chǎn)供應(yīng)鏈的發(fā)展。

?中游，它直接決定了激光雷達(dá)整機(jī)（禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等公司產(chǎn)品）的性能、體積和成本，是激光雷達(dá)走向固態(tài)化、低成本化的核心驅(qū)動(dòng)力。

?下游，它賦能了智能汽車、服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)檢測(cè)等終端應(yīng)用的性能飛躍。

瑞識(shí)科技的量產(chǎn)突破，其意義在于：它使得中國激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈在關(guān)鍵的發(fā)射端核心器件上實(shí)現(xiàn)了自主可控，并走在了世界前列。

這不僅降低了下游整機(jī)廠商的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)和采購成本，更通過技術(shù)迭代，推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈向更高性能、更優(yōu)成本的結(jié)構(gòu)升級(jí)。

可以說，它撬動(dòng)了國產(chǎn)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)在全球化競(jìng)爭(zhēng)中走向高端的關(guān)鍵一步。

更智能的光將照亮何處？

隨著二維可尋址VCSEL芯片產(chǎn)能的持續(xù)提升和成本的不斷下探，它的光芒將照向更廣闊的領(lǐng)域：

?車載滲透加速：從高端車型逐步下沉到主流新能源車型，讓更安全、更高效的智能輔助駕駛成為標(biāo)配。

?機(jī)器人形態(tài)拓展：從具身機(jī)器人、割草機(jī)器人到商用配送機(jī)器人、安防巡檢機(jī)器人，賦予更多移動(dòng)機(jī)器人以強(qiáng)大的空間感知能力。

?新場(chǎng)景融合探索：在AR/VR交互、智能穿戴體征監(jiān)測(cè)、甚至醫(yī)療美容等創(chuàng)新領(lǐng)域，其精確的光控制能力都有巨大的想象空間。

從實(shí)驗(yàn)室里一個(gè)微米級(jí)的發(fā)光點(diǎn)，到工廠中穩(wěn)定流片的千萬顆芯片，二維可尋址VCSEL的故事，是一條典型的中國硬科技攀登路徑：在一個(gè)看似微小的點(diǎn)上深入鉆研，最終通過一個(gè)核心元器件的突破，為整個(gè)機(jī)器感知的面帶來了新的可能。

所以，當(dāng)你在路上感受到智能汽車帶來的安全與從容，或是看到機(jī)器人靈巧地抓取物體、精準(zhǔn)地穿梭于復(fù)雜環(huán)境時(shí)，別忘了，背后有這么一束中國的智慧之光在默默工作。