Triple-Junction-Laserdioden

WAS IST EINE TRIPLE JUNCTION LASER DIODE?

Die neue SemiNex Triple-Junction-Laserdiode verwendet 3 monolithische Halbleiterlaser-Übergänge, die über 100 Watt Spitzenleistung bei 1550 nm und gepulsten Bedingungen erzeugen. Sie liefert 3x mehr optische Leistung im Vergleich zu einer Single-Junction-Laserdiode mit 1 W/A Slope-Effizienz. Bei einer niedrigen Betriebsspannung kann der Steckerwirkungsgrad einer Triple-Junction-Laserdiode bei hohem Betriebsstrom doppelt so hoch sein wie bei einer vergleichbaren Diode auf dem Markt.

TRIPLE JUNCTION PRODUKTFAMILIE

SemiNex bietet Triple-Junction-Laserdioden in verschiedenen Konfigurationen für verschiedene Kundenbedürfnisse und Anwendungen an. Die Auswahl an Öffnungsweiten umfasst 50 μm, 95 μm, 180 μm und 350 μm, und die Standard-Resonatorlänge umfasst sowohl 1,5 mm als auch 2,5 mm. SemiNex bietet Triple-Junction-Laserdioden in verschiedenen Gehäuse- und Submount-Konfigurationen wie Chip-on-Carrier, TO9 und TO56. Muster und Produktionseinheiten stehen zur Lieferung bereit. Die Produktmatrix von Triple-Junction-Laserdioden für 10nsec-Kurzpulsbedingungen finden Sie Hier und diejenigen für 150-ns-gepulste Bedingungen finden Sie Hier.

ANWENDUNGEN VON TRIPLE JUNCTION LASER DIODEN

(I) LiDAR für autonome Fahrzeuge und Drohnen sowie industrielle Anwendungen

In den letzten zehn Jahren haben LiDAR-Hersteller zwei Laseransätze für Time-of-Flight-LiDAR-Systeme verfolgt: 905-nm-Laserdioden oder 1550-nm-Faserlaser. Die 1550-nm-Faserlaser sind aufgrund ihrer Größe, Kosten und Komplexität für den Massenmarkteinsatz unpraktisch. Typische Flugzeit-LiDAR-Systeme, die Multi-Junction-905-nm-Laser verwenden, sind aufgrund niedriger augensicherer Emissionsgrenzwerte (AEL) der Vorschriften der International Electrotechnical Commission (IEC) auf eine Reichweite von 100 Metern beschränkt. Keiner dieser bisherigen Ansätze erfüllt die Ziele der Automobilindustrie von 200 Metern, augensicherem oder kostengünstigem LiDAR, um den Masseneinsatz in autonomen Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen zu ermöglichen.

Die neue SemiNex Triple-Junction-Laserdiode bei 1550 nm ermöglicht augensichere, leistungsstarke, größere Reichweite über 250 m und kostengünstigere LiDAR-Lösungen für autonome Fahrzeuge mit hoher Geschwindigkeit. Es liefert 80x mehr Photonen, 27x stärkere Detektion und 3x längere Detektionsentfernung im Vergleich zu einer 905-nm-Laserdiode in einem Automobil-LiDAR. Eine große Herausforderung bei der bestehenden LiDAR-Technologie für autonome Fahrzeuge bestand darin, eine kostengünstige Halbleiterlaserdiode zu finden, die eine hohe Spitzenleistung bei augensicheren Wellenlängen für Anwendungen mit großer Reichweite liefern kann. Die SemiNex Triple-Junction-Laserdiode arbeitet bei 1550 nm und bietet das Dreifache der Spitzenleistung eines einzelnen Emitters, wodurch die Auflösung und Durchdringungseffektivität bei schlechtem Wetter verbessert werden und gleichzeitig die Augen sicher bleiben. Es kann mit Pulsbreiten zwischen 2ns und 150ns bei 200kHz bis 400kHz Pulswiederholrate betrieben werden.

Unsere Feature-Artikel in der Ausgabe November 2021 der Laser Focus World beschreibt die Benchmark-Details unserer Triple-Junction-Laserdiode bei 1550 nm, die 905 nm für LiDAR mit großer Reichweite übertrifft.

(II) Anwendungen zur Entfernungsmessung und Zielerfassung

Infrarotlaser sind beim Militär für Ziel- und Entfernungsmessungsanwendungen beliebt. Infrarotspektrum wird als Laserzielbezeichner bevorzugt, die mit präzisionsgelenkter Munition verwendet werden, um Munition zu lenken, da Licht von einem Infrarotlaser für das menschliche Auge nicht gesehen werden kann. Wie bei der Entfernungsmessung wird der 1550-nm-Infrarotlaser hauptsächlich aufgrund der augensicheren Anforderung verwendet. 

Die SemiNex Triple-Junction-Laserdioden liefern die höchste auf dem Markt verfügbare Leistung, bei der sowohl der Erfassungsbereich als auch die Augensicherheit entscheidend sind. Gehäuse mit kleinem Formfaktor wie TO9 und TO56 sind für einfaches Design-In und Drop-In-Ersatz in bestehende Systeme erhältlich.  

Weiterführende Literatur