激光的诞生，光子入射到物质中，以刺激电子从较高能级过渡到较低能级，并发射光子。当原子处于某种激发态时，有能量合适的光子从该原子附近通过，该原子就会释放出一个具有同样电势能的光子，从而跃迁到低能级状态。入射光子和发射光子具有相同的波长和相位，该波长对应于两个能级之间的能量差。一个光子刺激一个原子发射另一个光子，因此产生两个相同的光子，1917年，爱因斯坦在量子理论的基础上提出了一个崭新的概念一一受激辐射:即在物质与辐射场的相互作用中,构成物质的原子或分子可以在光子的激励下产生光子。激光雷达在虚拟现实技术中实现了真实世界的数字化重建。单线激光雷达
激光雷达，也称光学雷达（LIght Detection And Ranging）是激光探测与测距系统的简称，它通过测定传感器发射器与目标物体之间的传播距离，分析目标物体表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息，从而呈现出目标物精确的三维结构信息。自上世纪60年代激光被发明不久，激光雷达就大规模发展起来。而测距原理上目前主要以飞行时间（time of flight）法为主，利用发射器发射的脉冲信号和接收器接受到的反射脉冲信号的时间间隔来计算和目标物体的距离。四探头激光雷达参考价览沃 Mid - 360 带来全新感知方案，助力移动机器人功能升级。
20世纪90年代后期，全球定位系统及惯性导航系统的发展使得激光扫描过程中的精确即时定位定姿成为可能。1990年德国Stuttgart大学Ackermann教授领衔研制的世界上头一个激光断面测量系统，这一系统成功将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合，形成机载激光扫描仪。1993年，德国出现初个商用机载激光雷达系统TopScanALTM1020。1995年，机载激光雷达设备实现商业化生产。此后，机载激光雷达技术成为了森林资源调查的重要补充手段。普遍应用于快速获取大范围森林结构信息，如树木定位、树高计算、树冠体积估测等，同时还为森林生态研究、森林经营管理提供垂直结构分层、碳储量、枯枝落叶易燃物数量等参数估算信息。
光学相控阵激光雷达（OPA），很多特殊的Lidar使用OPA（OpticalPhasedArray）光学相控阵技术。OPA运用相干原理，采用多个光源组成阵列，通过调节发射阵列中每个发射单元的相位差，来控制输出的激光束的方向。OPA激光雷达完全是由电信号控制扫描方向，能够动态地调节扫描角度范围，对目标区域进行全局扫描或者某一区域的局部精细化扫描，一个激光雷达就可能覆盖近/中/远距离的目标探测。优点：纯固态Lidar，体积小，易于车规；扫描速度快（一般可达到MHz量级以上）；精度高（可以做到μrad量级以上）；可控性好（可以在感兴趣的目标区域进行高密度扫描），缺点：易形成旁瓣，影响光束作用距离和角分辨率，使激光能量被分散；加工难度高：光学相控阵要求阵列单元尺寸必须不大于半个波长；探测距离很难做到很远。自动驾驶巴士借助激光雷达感知周边，安全接送乘客。
激光光源，由于激光器发射的光线需要投射至整个FOV平面区域内，除了面光源可以直接发射整面光线外，点光源则需要做二维扫描覆盖整个FOV区域，线光源需要做一维扫描覆盖整个FOV区域。其中点光源根据光源发射的形式又可以分为EEL（Edge-Emitting Laser边发射激光器）和VCSEL（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面发射激光器）两种，二者区别在于EEL激光平行于衬底表面发出（如图1），VCSEL激光垂直于衬底表面发出（如图2）。其中VCSEL式易于进行芯片式阵列布置，通常使用此类光源进行阵列式布置形成线光源（一维阵列）或面光源（二维阵列），VCSEL光源剖面图与二维阵列光源芯片示意图如下隧道施工借助激光雷达监测变形，保障工程施工安全。上海单线激光雷达设备
激光雷达的维护简单，降低了使用成本。单线激光雷达
紧接着，一个激光雷达如果能在同一个空间内，按照设定好的角度发射多条激光，就能得到多条基于障碍物的反射信号。再配合时间范围、激光的扫描角度、GPS 位置和 INS 信息，经过数据处理后，这些信息配合x，y，z坐标，就会成为具有距离信息、空间位置信息等的三维立体信号，再基于软件算法组合起来，系统就可以得到线、面、体等各种相关参数，以此建立三维点云图，绘制出环境地图，就能变成汽车的“眼睛”。激光雷达是由激光发射单元和激光接收单元组成，发射单元的工作方式是向外发射激光束层，层数越多，精度也越高(如下图所示)，不过这也意味着传感器尺寸越大。发射单元将激光发射出去后，当激光遇到障碍物会反射，从而被接收器接收，接收器根据每束激光发射和返回的时间，创建一组点云，高质量的激光雷达，每秒较多可以发出200多束激光。单线激光雷达
