El Dr. Sidi Aboujja de SemiNex presenta dos charlas técnicas sobre nuestra última matriz SOA y Triple Junction altamente confiable para LiDAR automotriz en SPIE DCS 2023. Estas charlas capturan los avances tecnológicos y los conocimientos de la aplicación para que LiDAR pueda lograr un largo alcance con bajo costo y formato pequeño. factores Los resúmenes de estas charlas se enumeran a continuación.
Documento técnico: Amplificador y conjunto óptico de semiconductores de alto rendimiento para FMCW LiDAR en vehículos autónomos de alta velocidad
Abstracto
El amplificador óptico de semiconductores (SOA) ha llamado mucho la atención debido a su necesidad crítica en un esquema de detección coherente como FMCW (onda continua modulada en frecuencia) en LiDAR automotriz (detección de luz y alcance). La detección coherente proporciona más funciones que ToF (Tiempo de vuelo), como velocidad y dirección para vehículos autónomos. En lugar de un láser de fibra voluminoso y costoso, una fuente de láser coherente con SOA de alta ganancia puede lograr un factor de forma pequeño con Si PIC (Circuito integrado fotónico). Aquí presentamos una estructura SOA patentada basada en un sistema de material AlInGaAs con múltiples pozos cuánticos en sustrato InP. Se desarrollaron y probaron SOA con guías de ondas rectas curvas e inclinadas. La potencia de salida saturada de tal SOA a 1550nm y 1310nm puede alcanzar más de 350mW y 450mW con alta eficiencia de enchufe de pared. La pequeña ganancia de señal supera los 40dB tanto para 1310nm como para 1550nm. El recubrimiento antirreflectante (AR) bajo puede lograr una reflectividad de 0.01%, y se presentan y comparan la figura de ruido y los campos de modo de campo cercano de varias configuraciones SOA. Una matriz de cuatro guías de ondas SOA con un paso de 127 um o 500 um puede proporcionar una potencia de salida total de más de 2 vatios con un disipador de calor adecuado. Las matrices SOA también se pueden procesar como direccionables individualmente con aislamientos eléctricos y ópticos. Esta matriz SOA de alto rendimiento ofrece la libertad de diseño a los sistemas LiDAR con varias estrategias de escaneo, de modo que se puede realizar una detección de largo alcance. Se prueba y discute el chip de ganancia, RSOA (SOA reflectante) basado en la guía de onda curva para configuraciones de láser de cavidad externa. Las características de autoalineación se pueden construir en el conjunto de chips SOA para lograr la integración de Si PIC para una producción en masa de bajo costo y una huella mínima.
Documento técnico: Diodo láser de unión triple de alta confiabilidad seguro para los ojos para telémetro de largo alcance y LiDAR
Abstracto
Hemos desarrollado un diodo láser de triple unión patentado a 1550nm seguro para los ojos basado en sistemas de material AlInGaAs/InP para aplicaciones de búsqueda de rango láser y LiDAR. Tres estructuras láser monolíticas con capas de unión de túnel están diseñadas para reducir el estrés mecánico con una disipación de calor superior. Logra una potencia de salida 3x y una eficiencia de enchufe de pared 2x de una sola unión con bajo voltaje operativo y alta eficiencia de pendiente a 1W/A. Un diodo láser de unión triple de 1550 nm permite que un telémetro láser o LiDAR logre el rango de detección más largo en comparación con un diodo láser de unión única o de 905 nm. Aquí demostramos la alta confiabilidad de los diodos láser de alta potencia de triple unión a 1550 nm para su adopción en diversas aplicaciones. La prueba de vida se realizó en muestras de triple unión con una apertura de 95 μm y una longitud de cavidad de 2,5 mm en un paquete TO9. Fueron impulsados a una potencia promedio de 700 mW en un ancho de pulso de 100 μseg y un ciclo de trabajo 10% a 60 °C. Tal condición eléctrica y térmica estresada es casi 20 veces mayor que la operación estándar para LiDAR automotriz. Hemos acumulado más de 1000 horas de prueba de vida en 17 dispositivos. Según las condiciones de Arrhenius, el MTTF (tiempo medio hasta el fallo) estimado es de 75 000 horas a 20 °C y de 17 000 horas a una temperatura de funcionamiento de 50 °C, que es, respectivamente, 9,3 y 2,5 veces más que las 8 000 horas requeridas en aplicaciones automotrices. También probamos diodos láser de triple unión hasta 100 °C y no muestra signos de DQO (daño óptico catastrófico). Bajo una condición de operación CW de alto estrés a 5W, los diodos láser de triple unión exhiben un rollover térmico pero regresan al rendimiento normal bajo operación pulsada.
SemiNex está más que feliz de trabajar con usted en el esfuerzo de diseño o en las solicitudes de diseño personalizado para cumplir con los requisitos de sus sistemas LiDAR integrados. Para consultas sobre ofertas de productos, diseños personalizados y proyectos futuros con SemiNex, así como para programar una reunión con nosotros, comuníquese con ventas@seminex.com o +1-978-326-7703. Los detalles sobre los diodos láser de triple unión y SOA están disponibles en seminex.com/lidar/.
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