小型化激光颗粒物雷达的发展及激光器选型
借助激光颗粒物雷达的“鹰眼”般的视觉，如何更准确地“看见”并精准地追踪空气中那些纤细的微尘就成了一项极具挑战的任务，而随着该领域的不断深入发展，传统的仅能驻扎在大型的固定站点的“鹰眼”已逐渐被一款款的小巧、灵活、智能的“新鹰眼”所取代。而这场小型化的激光器浪潮的真正核心所在不仅仅体现了精密的光学技术的飞速的发展，更体现了电子的集成技术的飞速的发展尤其是其“心脏”的关键的抉择——激光器的微型化的追求。
小型化：从“固定巨眼”到“随身慧眼”
由于传统的激光颗粒物雷达的发射与接收系统都比较庞大，其所带来的运行的功耗高、设备的体积大等一系列的不良的弊端，使得其常常固定于监测站的楼顶或高塔等不可移动的场所上，对其灵活的移动性、便携性等都提出了较高的要求。基于现代的环境监测需求的不断多元化、动态化，低空经济的不断发展，尤其是城市的污染监测越来越需要以密集的网格化的布点的形式来绘制出更为精细的污染图谱，针对应急的监测要求也越来越迫切地要求设备能在突发的污染现场快速的部署上线甚至更进一步的将传感设备的载体推向无人机、车载的平台等等。基于雷达的不断发展和应用，其体积的不断小型化也已成为其发展的必然趋势。
随着对光学系统的不断革新，如将传统的非共轴的光路转变为更紧凑的共轴或准共轴的光路等，大幅的缩减了设备的尺寸为此带来的新机遇，也为此带来了新的挑战，而将分立的探测器、放大器等都集成于微型的芯片上则为此带来了新的可能。同时，通过对先进的算法的加持，对因小型化可能带来的性能的损失也能得到较好的补偿，并实现了数据的实时的处理与云端的传输。手持式、书包大小的颗粒物雷达的问世之际，原本的“固定巨眼”便悄然地由“随身的慧眼”所取代了。
“心脏”之选：激光器技术路线权衡
随着对小型化的不断追求，激光器的选择就成为决定了设备的性能、成本与可靠性的关键所在。其如雷同的“心脏”般的输出的激光的特性直接决定了这一系列的探测的精度、探测的距离的可控性以及对目标的灵敏度等。伴随小型化的不断推进，目前的半导体激光器与固体激光器（尤其是新兴的微片激光器）都已在小型化的赛道上展现了各自的独特的优势和挑战。
半导体激光器的广泛应用同时，如边发射型的EEL及面发射的VCSEL等其体积的微小、电光的转换效率高、易于调制、寿命长且其相对的成本较低等一系列的突出特点，使其成为雷达的“天然盟友”。尤其是VCSEL的激光器其出射的光束的质量都比较优，且易于集成，对于现在的紧凑型的设计都非常的符合。然而，由于其输出的功率相对有限，波长的选择范围也较为窄（尤其在对特定的气溶胶成分的探测中就更为受限），且光束的质量也通常不能与固体激光器相比。其高的灵敏度和快的响应速度使其尤其适合短距离的常规污染物的高密度的网格化的监测或消费级的传感设备的应用。
固体激光器以其高的脉冲峰值功率、优异的光束质量、稳定的波长的输出使其具有更远的探测距离和更高的信噪比等优点，尤其适用于远距离的遥感或科研级的高精度的监测等高技术应用领域。但其传统的这种形态体积大、功耗高，严重的限制了其在实际的应用中的广泛推广。随着微片激光器的技术成熟，雷达小型化的发展也逐渐转入了快车道。依托于对介质、调Q元件等的高度的集成于毫米级的芯片内，不仅保留了固体激光器的高的性能，而且实现了对固体激光器的革命性的小型化，体积可与半导体激光器相比。尽管其目前的成本尚高且对电的光效率也稍逊，但其综合的性能却明显的优于半导体激光器，已经成为高端的便携式、机载/车载雷达的理想的选择。
采用对技术的前瞻性规划和对未来的深入展望手段，我们才能更好地把握技术的发展方向，更好地为将来的技术突破指明方向。
唯有在对探测的性能（尤其是可达的最大距离、对目标的灵敏度、可达的最小的分辨率等）与设备的尺寸/功耗的对比中，才能对其所能达到的最终的应用场景（如对物体的识别、测量、追踪、监控等）下出合理的选择。目前，半导体的激光器已在中低端的大规模的的小型化的应用中占据了主流的位置，而微片的固体激光器则在高端、要求极为苛刻的移动的平台与科研的领域都已逐步的快速的渗透了开来。
随着微片激光器的不断发展和小型化，激光颗粒物雷达的应用也将迎来一场蓬勃的发展。激光颗粒物雷达的不断小型化之际，从最初的固定站点的巨型装置到如今的可随身携带的移动网格，我们的对空气环境的感知也悄然地从原来的一维的静态的感知转变为了三维的动态的感知。在这场以“瘦身”的静默中所带来的“点睛之选”中，我们的技术不断的精进都在为我们开辟了更清晰、更敏捷的守护那片无比不可或缺的、我们每一次的呼吸之间的天地。
基于小型化激光雷达对高性能核心光源的迫切需求，杏林睿光的MCA-R系列2ns微片激光器以其高峰值功率与紧凑体积，是高端移动监测平台的理想选择。详细参数见下图。
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