目前，有许多创业公司正在研究尺寸更小、更加紧凑的固态LIDAR系统。固态LiDAR不含或仅含很少的可动部件。

Velodyne公司目前的主力LiDAR产品

LiDAR采用的主要核心组件包括，激光二极管、光电探测器以及处理单元。

据Frost and Sullivan介绍，LiDAR利用激光二极管发射一束波长905nm的脉冲激光，投射出100万个光子，不过，仅有1个光子能够反射回系统。

因此，LiDAR制造商在系统中集成了最多64个激光器，来提高发射出的光子数量。通过激光器每发射10亿个光子，大约能收集到1000个反射回来的光子。此时，便利用系统中的光电探测器来感知并捕获一定视场角（field of view）内反射回来的光子信号。因此，太阳光和天气条件可能会影响探测器的信噪比。

光电探测器通过计算反射光子的飞行时间，便能计算获得LiDAR与物体之间的距离。“信号处理非常复杂，需要采用FPGA（现场可编程门阵列）或处理器等高密度处理单元，”Velodyne公司的Gopalan说。

一直以来，LiDAR都朝着集成更多功能，同时不断降低成本的目标而努力。“我们采用了自己开发的ASIC技术，将很多重要的功能集成到一组ASIC中，”Gopalan说，“短期内，我们不认为可以在一颗单芯片上集成完整的LiDAR系统，但是会尽可能的朝这个方向努力。市场将会看到一款高度集成的、具有完整功能的多芯片LiDAR模组。”

LiDAR中的其它组件也在朝着高度集成化发展，例如激光二极管驱动器，它负责为激光二极管提供电流。

例如，Velodyne采用了来自EPC公司（宜普电源转换公司）的基于GaN（氮化镓）技术的激光二极管驱动器芯片。据EPC公司首席执行官Alex Lidow称，基于GaN技术的开关速度比硅技术要快100倍。

EPC第五代低压（100V）GaN晶体管，图片引自《EPC增强型GaN-on-Silicon功率晶体管：EPC2045》

“得益于GaN器件的快速开关速度、高电压和高电流性能，激光器每次脉冲的时间更短，发射的光子数量更多，”Lidow说，“因此，LiDAR系统能够‘看’得更远，分辨率更高，更快地创建周围环境的3D数字地图。”

基于GaN的激光二极管驱动器占据LiDAR系统总成本的不到5%。“GaN晶体管已经逐渐被GaN集成电路所取代，将在改善性能的同时进一步降低系统成本，”Lidow说。

EPC的GaN激光二极管驱动器由Episil（汉磊）的代工厂加工制造，基于350nm工艺。随着时间的推移，EPC计划逐步迁移至130nm工艺。

LiDAR系统中另一个关键组件是光电二极管，一种负责将光信号转换为电信号的半导体器件。对于LiDAR应用，目前主要有四类光电二极管：pin光电二极管、雪崩光电二极管（APD）、单光子雪崩二极管（SPAD）以及硅光电倍增管（SiPMs）。

“探测器技术的选择主要取决于波长的选择，” Gopalan说，“在905nm波段，硅APD在增益和信噪比方面仍是最可靠的技术。SiPMs仍极具前景，但是它们在LiDAR系统级的信噪比优势还有待进一步证明。”

那么未来这些技术将如何发展？摄像头、LiDAR以及雷达，很有可能将和谐共存。“这些技术各自都无法单独支撑ADAS或自动驾驶系统，” Gopalan说，“对于雷达来说，相比LiDAR，它还有很大的空间来增强数据、补充环境感知信息。而摄像头，也将继续作为第三种传感器，成为LiDAR和雷达的最佳‘队友’。”