SemiNex의 Sidi Aboujja 박사는 SPIE DCS 2023에서 자동차 LiDAR용 최신 SOA 어레이 및 고신뢰성 Triple Junction에 대한 두 가지 기술 강연을 발표합니다. 이 강연은 LiDAR가 저비용 및 소형 형태로 장거리를 달성할 수 있도록 하는 기술 발전 및 애플리케이션 통찰력을 포착합니다. 요인. 이 대화의 초록은 다음과 같습니다.
기술 문서: 고속 자율주행차의 FMCW LiDAR용 고성능 반도체 광증폭기 및 어레이
추상적인
SOA(반도체 광 증폭기)는 자동차 LiDAR(Light Detection and Ranging)에서 FMCW(주파수 변조 연속파)와 같은 일관된 감지 방식이 중요하기 때문에 많은 관심을 받았습니다. Coherent detection은 자율 주행 차량의 속도 및 방향과 같은 ToF(Time of Flight)보다 더 많은 기능을 제공합니다. 부피가 크고 값비싼 파이버 레이저 대신 고이득 SOA를 갖춘 코히어런트 레이저 소스는 Si PIC(광자 집적 회로)로 소형 폼 팩터를 달성할 수 있습니다. 여기서 우리는 InP 기판에 다중 양자 우물이 있는 AlInGaAs 재료 시스템을 기반으로 하는 독점 SOA 구조를 제시합니다. 구부러지고 기울어진 직선 도파관이 있는 SOA가 개발되고 테스트되었습니다. 1550nm 및 1310nm에서 이러한 SOA의 포화 출력 전력은 높은 월플러그 효율로 350mW 및 450mW보다 높게 도달할 수 있습니다. 소신호 이득은 1310nm 및 1550nm 모두에서 40dB를 초과합니다. 저반사(AR) 코팅은 0.01% 반사율을 달성할 수 있으며, 다양한 SOA 구성의 노이즈 피겨 및 근거리 모드 필드를 제시하고 비교합니다. 127um 또는 500um 피치의 4개의 SOA 도파관 배열은 적절한 방열을 통해 2와트 이상의 총 출력 전력을 제공할 수 있습니다. SOA 어레이는 전기적 및 광학적 절연을 통해 개별적으로 주소 지정이 가능하도록 처리될 수도 있습니다. 이러한 고성능 SOA 어레이는 장거리 감지를 실현할 수 있는 다양한 스캐닝 전략을 통해 LiDAR 시스템에 설계 자유를 제공합니다. 외부 캐비티 레이저 구성을 위한 곡면 도파관 기반의 게인 칩 RSOA(Reflective SOA)를 테스트하고 논의합니다. SOA 칩셋에 자체 정렬 기능을 구축하여 최소 설치 공간과 저비용 대량 생산을 위한 Si PIC 통합을 달성할 수 있습니다.
기술 문서: 장거리 거리계 및 LiDAR용 눈에 안전한 고신뢰성 삼중 접합 레이저 다이오드
추상적인
우리는 LiDAR 및 레이저 거리 측정 응용 분야를 위한 AlInGaAs/InP 재료 시스템을 기반으로 눈에 안전한 1550nm에서 독점적인 Triple Junction 레이저 다이오드를 개발했습니다. 터널 접합층이 있는 3개의 모놀리식 레이저 구조는 뛰어난 열 분산으로 기계적 응력을 줄이도록 설계되었습니다. 1W/A에서 낮은 작동 전압과 높은 슬로프 효율로 단일 접합의 3배 출력 전력과 2배 벽면 플러그 효율을 달성합니다. 1550nmTriple Junction 레이저 다이오드를 사용하면 LiDAR 또는 레이저 거리 측정기가 단일 접합 또는 905nm 레이저 다이오드에 비해 가장 긴 감지 범위를 달성할 수 있습니다. 여기서 우리는 다양한 애플리케이션에 채택하기 위해 1550nm에서 삼중 접합 고전력 레이저 다이오드의 높은 신뢰성을 입증합니다. 수명 테스트는 TO9 패키지에서 95μm 조리개와 2.5mm 캐비티 길이의 삼중 접합 샘플에서 수행되었습니다. 그들은 60°C에서 100μsec의 펄스 폭과 10% 듀티 사이클에서 700mW의 평균 전력으로 구동되었습니다. 이러한 스트레스를 받는 전기 및 열 조건은 자동차 LiDAR의 표준 작동보다 거의 20배 더 높습니다. 17개 기기에서 1000시간 이상의 수명 테스트를 축적했습니다. Arrhenius 조건을 기반으로 예상 MTTF(평균 고장 시간)는 20°C에서 75,000시간, 50°C 작동 온도에서 17,000시간이며, 이는 자동차 애플리케이션에서 요구되는 8,000시간보다 각각 9.3배 및 2.5배 더 많습니다. 우리는 또한 최대 100°C까지 Triple Junction 레이저 다이오드를 테스트했으며 COD(치명적인 광학 손상)의 징후를 보이지 않았습니다. 5W의 높은 스트레스 CW 작동 조건에서 삼중 접합 레이저 다이오드는 열 롤오버를 나타내지만 펄스 작동 시 정상 성능으로 돌아갑니다.
SemiNex는 통합 LiDAR 시스템의 요구 사항을 충족하기 위한 설계 노력 또는 맞춤형 설계 요청에 대해 귀하와 협력하게 되어 기쁩니다. SemiNex와 함께 제공되는 제품, 맞춤형 설계 및 향후 프로젝트에 대한 문의 및 당사와의 미팅 일정에 대한 문의는 다음으로 연락하십시오. sales@saminex.com 또는 +1-978-326-7703. Triple Junction 레이저 다이오드 및 SOA에 대한 자세한 내용은 다음에서 확인할 수 있습니다. seminex.com/lidar/.
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