2021年1月11日，Mobileye/英特爾正式發布了其FMCW雷射雷達，準確地說是雷射雷達SoC。
這款不足名片大小的晶片級雷射雷達預計在2025年量產，同時量產的還有Mobileye的EyeQ6。一向做視覺處理器的Mobileye居然出了款雷射雷達，令人頗為好奇。實際從英特爾的角度看，做雷射雷達是順理成章的事。雷射雷達某種意義上可以看做一種特殊的雷射收發器，而英特爾在伺服器領域有強大的光纖收發器產品線，英特爾在光電領域根基深厚，英特爾也推出了用於室內環境的L515雷射雷達，有效探距最遠9米。2020年5月SPIE（國際光學工程學會）大會上，英特爾光纖收發器事業部的工程師Jonathan K. Doylend對車載晶片級雷射雷達做了詳細介紹。
與其他FMCW雷射雷達不同之處在於英特爾的是真正固態，沒有運動部件，體積很小。
上市公司Aeva的FMCW雷射雷達，雖然也說自己有自研晶片，但那只是光調製晶片，仍然需要光波束轉向掃描器，可以選擇稜鏡、振鏡、旋轉鏡或MEMS，體積仍然龐大。
車頂4個Blackmore的FMCW雷射雷達，體積也很龐大。 2017年英特爾申請了一個小型固態雷射雷達的專利，基本上就是2021年這個晶片的介紹。
上圖為英特爾雷射雷達光信號流程圖。
上圖為英特爾工程師Jonathan K.Doylend在SPIE大會上演講的PPT，實際與專利申請中的信號流程圖差不多。FMCW雷射雷達與我們現在常用的幾百人民幣的毫米波雷達原理完全相同。
即拍頻原理，有一個信號發生器發出頻率隨時間呈三角波變化的信號給發射機（雷射雷達發出信號），然後接收機接收這個頻率呈三角狀變化的信號，回波的頻率變化規律與發射的相同，但是存在時間延遲，這就導致相同時間的頻率有微小的差別。通過對兩個信號的拍頻測量就可以得到距離信息。
D為探測的距離，fb為頻率差，c為光速，ts為三角波調頻的半周期，fDEV為調頻範圍，所以現在距離在其他值確定的情況下是頻率差的函數，距離精度由上式決定。發射信號的重複周期T決定了雷射雷達能實現的最大無模糊距離，只有在時間T或者更短的時間內被接收到的回波信號才能解調出正確的距離信息。
距離分辨力：FMCW雷射雷達的距離分辨力Sr(range resolution)代表該雷達單次測量中可區分的目標間最小距離，單純地由光源調製帶寬B決定 ，並滿足：Sr≥c/(2B)；
角分辨力：FMCW雷射雷達的角分辨力(angular resolution)指雷射雷達在單次探測中把距離R相同但是相對角度不同的目標區分開的能力，根據高斯光束的瑞利判據，光束髮散角θ受到發射端準直器的孔徑d與光載波波長λ的影響，滿足θ=1.27λ/d；那麼在測量距離為R時，可區分的徑向距離SA可表示為SA≥2R⋅sin(θ/2)。在工作波長固定的前提下，為了提高角分辨能力，常用的方法是增加天線孔徑d以減小光束髮散角。
距離測量與角測量的準確度：FMCW雷射雷達的距離測量準確度(accuracy)代表雷達測得的距離分布的均值與真實距離之間的差距，其主要受到光源頻率調製的線性度和測量系統校準的影響；角測量準確度受到發射端掃描器件的角度準確度影響。
距離測量與角測量的精度：FMCW雷射雷達的距離測量與角測量結果的精度(precision)反映了雷達對同一目標測量結果的一致性程度，受到光源的各參數穩定度和角掃描重複性與最小步長的影響。
測量速率：FMCW雷射雷達的測量速率是指雷達獲得一個探測數據的時間的倒數，其主要受限於調製信號重複速率，高重複速率代表了更快的測量刷新率與測量效率。但是值得注意的是，高重複速率和長可探測距離不可兼得，需要考慮信號重複周期、接收端帶寬，ADC採樣速率和存儲器深度等限制因素並具體分析。
FMCW雷射雷達的指標主要受限於光源的性能參數：在接收端的相干檢測方法都比較成熟；由於高速模數轉換器(analog to digital converter，ADC)、數位訊號處理(DSP)等技術的快速發展，後端數據的採集和處理目前也不是整體指標的瓶頸；所以如何產生性能優越的光調頻信號成為了FMCW雷射雷達研究者們關注的重點。根據調諧器件與雷射器的關係，目前實現雷射光載波頻率調製的方法可以分為內調製技術和外調製技術兩種。內調製技術是指調製過程與雷射振蕩建立同時進行的調製技術，通過調製改變雷射腔的諧振參數，從而實現雷射器輸出頻率的變化，主要包括調製諧振腔的光學長度或改變腔內的增益損耗譜位置等方式；外調製技術是指在雷射振蕩建立之後，在雷射射出的光路上使用調製器對光場參數進行調製的技術。
內調製技術是指在雷射建立的過程中使用調製信號去控制雷射振蕩的某一參數，以達到控制雷射的頻率，強度等參數的目的。其中雷射振蕩的參數包括諧振腔腔長、增益譜位置、腔內損耗等，可以通過腔長調諧，電流注入調諧等方式實現。腔長調諧多用於近距離高精度應用，半導體雷射器注入電調諧用於遠距離場合。半導體雷射器注入電流的變化改變了共振腔內的折射率，從而使腔內光程和諧振縱模模式都產生變化，實現了雷射器輸出縱模波長的調諧；腔外使用光電鎖相環技術，通過負反饋作用實現了雷射器頻率調諧的線性變化，保證了頻率調諧的高線性度。這種方案避免使用機械振動的部件，完全電控可調，而且調諧方式簡單。用於做成晶片，是目前業內主要研發方向。但是由於半導體雷射器本身的結電容限制了雷射器的響應速率以及腔內光場建立時間的存在，使得可調諧範圍、調諧速率、輸出線寬等參數較難進一步提高。
外調製技術是指在雷射器外部使用調製器件對雷射器輸出的強度頻率穩定的連續雷射進行調製，以實現控制雷射光場強度、頻率、偏振、角動量等參數的目的。對於雷射線性調頻而言，目前應用比較廣泛的是基於聲光效應的聲光調製和基於電光效應的電光調製兩種外調製方式，但是由於聲光調製的工作帶寬相對較窄，所以大多數外調製方案都採用電光調製器作為腔外的頻率調諧器件。但體積龐大，難以晶片化，主要用在非車載領域。英特爾累積多年的光電半導體製造經驗，初創企業根本不能與其同日而語，差距超過20年以上，尤其是製造工藝的摸索，同時英特爾擁有龐大的產能。
在雷射器方面，英特爾自然是沿用光纖雷射器最常見的InP型，在矽晶圓表面等離子注入並綁定InP裸晶，然後離子蝕刻去除InP基板，只保留EPI即外延層，這是複合半導體的傳統工藝。英特爾稱之為Hybrid雷射。
除了雷射，接收光電二極體也是少見的矽鍺型，這是InP雷射波長對應的材料，雷射調製方面還是傳統的矽。無源的如光纖濾波、分光器、合光器、MUX/Demux都採用英特爾先進的12英寸矽晶圓CMOS工藝。
當液晶分子有序排列時表現出光學各向異性，光通過液晶時，會產生偏振面旋轉，雙折射等效應。在兩塊玻璃板之間夾有正性向列相液晶，液晶分子的形狀如同火柴一樣，為棍狀。棍的長度在十幾埃（1埃 =10-10米 ），直徑為4～6埃，液晶層厚度一般為5-8微米。玻璃板的內表面塗有透明電極，電極的表面預先作了定向處理（可用軟絨布朝一個方向摩擦，也可在電極表面塗取向劑），這樣，液晶分子在透明電極表面就會躺倒在摩擦所形成的微溝槽裡；使電極表面的液晶分子按一定方向排列，且上下電極上的定向方向相互垂直。上下電極之間的那些液晶分子因範德瓦爾斯力的作用，趨向於平行排列。然而由於上下電極上液晶的定向方向相互垂直，所以從俯視方向看，液晶分子的排列從上電極的沿－45度方向排列逐步地、均勻地扭曲到下電極的沿+45度方向排列，整個扭曲了90度。
在未加驅動電壓的情況下，來自光源的自然光經過偏振片P1後只剩下平行於透光軸的線偏振光，該線偏振光到達輸出面時，其偏振面旋轉了90°。這時光的偏振面與P2的透光軸平行，因而有光通過。首先在第A行加上高電平，其餘行加上低電平，同時在列電極的對應電極c、d 上加上低電平，於是A行的那些帶有方塊的像素就被顯示出來了。然後第B行加上高電平，其餘行加上低電平，同時在列電極的對應電極b、e 上加上低電平，因而B行的那些帶有方塊的像素被顯示出來了。然後是第C行、第D行……，以此類推，最後顯示出一整場的圖像。這種工作方式和傳統的機械雷射雷達掃描完全一致。微軟投資的Lumotive和國內的速騰聚創對液晶光波導可轉向技術也很有興趣。
上圖是英特爾光波導與雷射部分的剖面圖，得益於英特爾強大的光通訊半導體能力才能實現。FMCW雷射雷達的優勢除了信噪比高，功耗低外，還有一些優勢，比如與距離物體遠近不直接相關，區別於ToF雷射雷達——越遠測距準確度越低；與物體運動速度（含雷射雷達與物體間相對運動）不直接相關， 相對運動越快，ToF測距準確度越差，甚至出現物體畸變。FMCW的缺點是成本高，其所有元件都需要具備超高精度，因為調諧頻率是THz級別的，這需要測量儀器級的元件，這種元件供應商極少，每個元件都需要高精度檢測，良率低，費時費力即使將來量產，成本也居高不下。所有光學表面都必須在更嚴格的公差範圍內，例如λ（波長）/20。這些元件可能非常昂貴，而且供應商也很少。FMCW對ADC轉換速率的要求是ToF系統的2~4倍，精度要求更高。對FPGA的要求是能夠接收數據並進行超高速FFT轉換。即使使用ASIC，FMCW系統所需的處理系統複雜度（和成本）也是ToF系統的十倍。
即使FMCW雷射雷達達到百萬級出貨量，成本仍難低於500美元，相對於Flash和MEMS雷射雷達，這個價格還是略高。除了成本，FMCW雖然沒有了外界因素的幹擾，但自身會帶來新的幹擾，和毫米波雷達一樣，FMCW雷射雷達需要考慮旁瓣的幹擾，FMCW系統依靠基於窗函數的旁瓣抑制來解決自幹擾（雜波），該幹擾遠不如沒有旁瓣的ToF系統健壯。為了提供背景信息，一束10微秒的FMCW脈衝可以在1.5公裡範圍內徑向傳播。在此範圍內，任何對象都將陷入快速傅立葉變換（時間）旁瓣。即使是更短的1微秒FMCW脈衝也可能會被150米外的高強度雜波破壞。第一個矩形窗口快速傅立葉變換（FFT）的旁瓣是大家所知的-13dB，遠高於獲得優質點雲所需要的水平。此外，FMCW雷射雷達有輕微延遲的問題，這是相干檢測天生的缺陷，無法改變。FMCW雷射雷達的成熟度仍然是個問題，連英特爾這樣的巨頭都將量產定在2025年，初創公司只會更晚，這不像是傳統CMOS晶片可以找人代工，這是複雜的複合半導體晶片，必須長時間摸索製造工藝。專注於傳統視覺處理器的Mobileye都傾力雷射雷達，這正說明了視覺領域可挖掘的空間越來越小，而雷射雷達的地位從質疑是否有存在的必要，到該用什麼樣的雷射雷達。雷射雷達這種主動傳感器，技術挖掘潛力巨大，未來足以與傳統視覺傳感器平起平坐，甚至壓倒傳統視覺傳感器。
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