Mois : Éfévrier

Le Dr Sidi Aboujja de SemiNex a présenté deux exposés techniques sur notre dernier réseau SOA et notre triple jonction hautement fiable pour les LiDAR automobiles à SPIE Photonics West 2023 la semaine dernière. Ces discussions capturent les avancées technologiques et les informations sur les applications afin que LiDAR puisse atteindre une longue portée avec un faible coût et des facteurs de forme réduits. Les résumés de ces conférences sont listés ci-dessous.

Document technique : Amplificateur et matrice optiques à semi-conducteurs hautes performances pour FMCW LiDAR dans les véhicules autonomes à grande vitesse

Abstrait

Nous présentons une plate-forme d'amplificateur optique à semi-conducteur (SOA) à la pointe de l'industrie qui présente des performances optimales à la fois à 1550 nm et à 1310 nm, utilisée dans le LiDAR (détection et télémétrie de la lumière) FMCW (onde continue modulée en fréquence) pour les véhicules autonomes. La structure SOA est basée sur un système de matériau exclusif AlInGaAs avec plusieurs puits quantiques sur un substrat InP. Les SOA avec des guides d'ondes droits incurvés et inclinés ont été développés et testés. La puissance de sortie saturée d'un tel SOA à 1550 nm et 1310 nm peut atteindre plus de 450 mW et 600 mW. Un réseau de quatre guides d'ondes SOA à un pas de 127 um ou 500 um peut fournir une puissance de sortie totale supérieure à 2 watts. Les baies SOA peuvent également être traitées comme adressables individuellement avec des isolations électriques et optiques. Ces hautes performances offrent la liberté de conception aux systèmes LiDAR avec diverses stratégies de balayage, de sorte qu'une détection à longue portée peut être réalisée. Le faible revêtement antireflet (AR) peut atteindre une réflectivité de 0,01%, et le facteur de bruit et les champs de mode de champ proche de diverses configurations SOA sont présentés et comparés. La puce de gain basée sur le guide d'ondes incurvé pour diverses configurations laser est testée et discutée. Les puces et les matrices SOA peuvent être intégrées dans un circuit intégré photonique au silicium (Si PIC) pour minimiser l'empreinte totale d'un système LiDAR et le coût global. Ils incluent des fonctionnalités d'auto-alignement pour la facilité d'intégration et une efficacité de couplage élevée sur Si PIC.

Document technique : Haute fiabilité de la diode laser à triple jonction de 1 550 nm pour le LiDAR automobile longue portée

Abstrait

Nous avons développé la diode laser à triple jonction, leader mondial, basée sur des systèmes de matériaux AlInGaAs/InP pour les applications LiDAR. La structure laser monolithique avec des couches de jonction tunnel est conçue pour réduire les contraintes et améliorer la dissipation thermique. Il a 3 fois la puissance de sortie et 2 fois l'efficacité de la prise murale d'un laser à jonction unique en raison de sa faible tension de fonctionnement et de son efficacité de pente élevée à 1 W/A. Une seule diode laser à triple jonction à 1550 nm sans danger pour les yeux permet à un LiDAR d'atteindre une plage de détection de plus de 200 m dans toutes les conditions météorologiques. Il peut considérablement améliorer et simplifier la conception LiDAR par rapport à d'autres choix de lasers tels que les lasers à 905 nm ou à fibre. Pour une adoption massive par l'industrie automobile, nous démontrons ici la haute fiabilité requise pour les diodes laser haute puissance à triple jonction à 1550 nm. Le test de durée de vie a été effectué sur une triple jonction à ouverture de 95 µm avec une longueur de cavité de 2,5 mm dans un boîtier TO9. Ils ont été pilotés à une puissance moyenne de 700 mW avec une largeur d'impulsion de 100 microsecondes et un rapport cyclique de 10% à 90°C. Une telle condition électrique et de température est presque 20 fois plus élevée que le fonctionnement standard pour le LiDAR automobile. Nous cumulons depuis plus de 1000 heures de test de durée de vie sur 30 appareils. Sur la base de l'analyse de la distribution du chi carré et de l'équation d'Arrhenius, le MTTF estimé (temps moyen avant défaillance) est de 248 000 heures à 20 °C et de 57 000 heures à une température de fonctionnement de 50 °C, soit respectivement 31 x et 7 x plus que les 8 000 heures requises dans les applications automobiles. . Nous avons également testé des diodes laser à triple jonction jusqu'à 100°C sans dégradation des performances et sans DCO (dommage optique catastrophique).

SemiNex est plus qu'heureux de travailler avec vous sur l'effort de conception ou les demandes de conception personnalisées pour répondre aux exigences de vos systèmes LiDAR intégrés. Pour toute demande concernant les offres de produits, les conceptions personnalisées et les projets futurs avec SemiNex, ainsi que pour planifier une réunion avec nous, contactez sales@seminex.com ou +1-978-326-7703. Des détails sur les diodes laser à triple jonction et les SOA sont disponibles sur seminex.com/lidar/.