激光雷达的人眼安全性怎么样？

时间： 2024-06-17 来源：KEYSIGHT知乎

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人眼安全限制了最大激光能量，强烈依赖于激光波长；激光辐射会在放大后灼伤视网膜或灼伤眼睛表面，从而损害眼睛。眼睛在将光线聚焦在视网膜上时具有显着的放大倍率，因此光线进入眼睛并聚焦在视网膜上的损伤阈值远低于灼伤眼睛表面的损伤阈值。

波长大于1400nm的激光更友好（1550nm相对于905nm更加安全），因为眼睛中的液体会吸收这些区域的波长，从而防止光线聚焦在视网膜上。虽然仍然会有灼伤到眼睛表面，但不会因聚焦光线而导致辐照度大幅增加。为了更好的眼睛安全，激光雷达很少在0.4毫米以下工作，但它们通常在1.5毫米或更长的范围内工作。

激光雷达系统必须是人眼安全的，给定光束尺寸，脉冲持续时间和波长，激光必须有一个安全的最大能量。不同波长的Max permissibale exposure, MPE（单位J/cm²）由下图给出：

扫描式的激光只在一个很短的时间内照射到眼睛，Flash-LiDAR的照射时间要更长一点。但是由于照射时间都很短，所以就算激光功率很高，但是不会超过人眼安全阈值。

目前主流的车载激光雷达选择905nm或者1550nm，可以看到1550nm的MPE要更高一点。从上图中可以看到MPE 峰值也在1600nm左右出现，更接近于1550nm。通常会统计十秒内，人眼吸收的能量总和，然后和上图比较。

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