最后再来看单光子，先看MPPC。
上表为集中光电检测元件对比
2006年，日本滨松公司在国际上首先实现了MPPC的商品化。近10年以来，意大利的ITC-irst，爱尔兰的SensL公司以及加拿大的Zecotek公司陆续实现了MPPC的商品化。
上图为多家MPPC公司的显微镜照片，日本滨松优势明显
“MPPC”——MultiPixel Photon Counter（多像素光子计数器），这个命名是从工作原理角度出发得来的。工作电压（盖革区） 在盖革模式（即单光子模式）下，光生载流子通过倍增就会产生一个大的光脉冲，而通过对这个脉冲的检测，就可以检测到单光子。将盖革模式下的APD上连接一个淬灭电阻作为1个像素，就构成了MPPC的基本单元。相比APD，MPPC的增益可达到105-106，这样在理论上，可以在更短的时间内得到更长的距离信息，探测带宽也与APD不相上下。另外，拥有小有效面积、更多像素结构的MPPC不仅具备较快的时间特性（上升时间仅1ns左右），还可利用它独特的光子分辨能力，将不同表面反射率的物体识别出来，从而达到测距同时分辨物体表面特性的目的。
再来说光束角，光束角也在一定程度上决定有效距离，使用MEMS的激光雷达光路复杂，光束角都很大，一般是10mrad以上，Flash型激光雷达一次成像，光路简单，光束角比较小，可以做到1mrad，单光子也是一种Flash型激光雷达。Velodyne HDL-64的光束角为8mrad。
激光雷达成像的方式有两种，一种为线扫描方式，另一种为凝视方式。线扫描采用时间延迟积分(TDI)技术，通过串行方式对电信号进行读取；而凝视型系统则直接形成一张二维图像，采用并行方式对电信号进行读取。凝视型成像速度比扫描型成像速度快一种为线扫描方式。
线扫描一般分电子与机械两种，机械方式就是传统的机械激光雷达。电子方式是用激光发射阵列（VCSEL）依次发射激光，经透镜变换为水平宽垂直窄的波束，形成类似机械扫描的效果，如图中的激光发射阵列，从上到下依次为8个，近似于8线机械扫描激光雷达。
还有一种MEMS扫描。单个激光发射的光束经MEMS镜高频单轴扫描，光束经过漫反射镜变为水平很窄的垂直波束，扫描镜来回轴向振动，就形成多线扫描的效果。这种方式只需要一个激光发射器，成本低。但光学系统比较复杂。
凝视成像再分两种，一种为线性或盖革模式APD(即单光子）的直接测距型，实时性好，缺点是分辨率取决于阵列尺寸，低端的只有16个阵列，一般线性APD阵列为128像素，不过目前已经有1024*1024的阵列。另一种用传统的CCD或CMOS图像传感器这种阵列光强传感器获得强度图，再将强度图解调获得距离信息。
博世投资的Tetravue和我国的光铂是这种方式的典型代表。由于传统的CCD或CMOS图像传感器光电转换效率远低于APD，所以在工业和军事领域这种方式一般会增加像增强器，这就导致功耗大增和体积庞大。
单光子DSPAD型激光雷达，车载DSPAD激光雷达，丰田早在2010年就开始研发，2014年和2015年均有产品问世。
尽管在2017年丰田TRI投资了Luminar，但这并不意味着丰田放弃了单光子，在2017年底，丰田中央研究院发表了有关单光子激光雷达的论文SPAD DCNN:Localization with Small Imaging LIDAR and DCNN，文中低调地提到了丰田的第三代单光子激光雷达。
第三代单光子激光雷达参数如下
显然这个参数很糟糕，主要问题是丰田独自研发SPAD芯片，因为SPAD可以说是激光雷达的核心，丰田坚持要自己掌握。丰田也与普林斯顿光波所合作，普林斯顿光波所提供了非常优秀的1550纳米的SPAD，每秒高达1000万点，几乎是VelodyneHDL-64E的5倍，同时脉冲宽度可以做到1纳秒，至少是HDL-64E的5倍。
单光子激光雷达最大阻碍是其在军事领域作用强大，在盖革模式下，雪崩二极管接收到一个光子的话,就会发生雪崩现象,使电流达到最大值,这个过程一般是瞬态的(一般不到1ps)，这样就可以在极短的时间内对光子进行计数。利用计数器可以直接生成数字信号，进而得到3D图像，同时也能够准确测定距离。由于其灵敏度极高，探测距离理论上可以非常远，上千公里都不成问题，这点在军事上非常有价值，F－22、B－2等飞机高超的隐身性能，几乎使现役雷达和光电探测系统变成“瞎子”。但单光子探测系统极高的探测灵敏度，即使对F－22、B－2这样的隐身飞机，作用距离也可达到几百到几千公里，可在极远距离上发现隐身飞机，使其“无处遁形”。
利用空中平台或临近空间平台配装单光子探测系统，构建单光子探测网络，只需几部单光子探测系统就可实现对领空的全域覆盖。在此基础上用地面或空中远程导弹构建空中地面联合火力网，把单光子探测网络作为网络中心战的目标探测网络系统，可对任何位置（地面或空中）发射的导弹进行目标指引，有效攻击全球目标。这足以改变人类空战模式乃至战争模式。因此，各国政府都将单光子激光雷达视为最高机密。对民用领域的应用非常谨慎。
目前的大部分固态激光雷达都会是过渡产品，未来胜出的会是单光子激光雷达。意法半导体、丰田，博世投资的Tetravue和中国光铂的前景看好，大陆的Flash激光雷达可以向单光子激光雷达迁移，未来前景也不错。
使用VCSEL的Leddartech的激光雷达成本最有可能在2019年就达到每千个200美元，1万个或许可以低于100美元甚至80美元，不过只适合用于近距离，信噪比不高，但价格很有竞争力，或许会有一席之地。德尔福和麦格纳非常有投资眼光。Quanergy前端的OPA有物理局限，信噪比难以提高，但后端用SPAD，信噪比提升不少，也有一些机会。通用收购的连续波相干型激光雷达，信噪比比非相干型略高，但是实时性不佳，有效距离比较短，做近距雷达或许还有一席之地。
综合来看，传统汽车厂家和Tier 1胜出机会最大。
开年后首场ADAS自动驾驶盛会，45+场专业演讲值得期待
一、会议组织
主办单位：
支持单位：
媒体支持：
二、会议主题
ADAS技术、法规与市场
主机厂ADAS应用及发展趋势
商用车及工程车自动驾驶落地技术
ADAS芯片、软件和算法、主动安全、无人驾驶
自动驾驶、ADAS及人工智能
行人和障碍物检测、疲劳检测、交通标志识别等
自动泊车、低速无人车的技术及应用
汽车传感器：Lidar, Radar, 红外、CMOS图像等
车载内视/外视/环视/环境感知与信息融合
域控制器、车载以太网、汽车E/E架构
AUTOSAR、ISO26262、信息安全和功能安全
路测、场测、虚拟仿真测试
激光雷达在自动驾驶系统中的应用及发展
高精度地图、V2V/V2X 等
ADAS开发，测试及评价技术
自动驾驶投融资与战略合作
三、会议时间与地点
2018年3月20日-21日 上海
四、已确定和拟邀演讲嘉宾名单
活动报名
如需演讲、赞助、参会请联系：
上海 赵志丰 18702148304（同微信）
邮箱：jerry.zhao@shujubang.com
北京 符兆国 18600021096（同微信）
邮箱：fuzhaoguo@jointwyse.com
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