Sidi Aboujja 博士在 Photonics West 上发表有关最新 SOA 和三结产品的技术讲座

上周,SemiNex 的 Sidi Aboujja 博士在 SPIE Photonics West 2023 上就我们最新的 SOA 阵列和高度可靠的汽车 LiDAR 三结进行了两次技术演讲。这些演讲抓住了技术进步和应用见解,使 LiDAR 能够以低成本和小尺寸实现远距离。这些会谈的摘要如下。

技术论文: 用于高速自动驾驶车辆 FMCW LiDAR 的高性能半导体光放大器和阵列

抽象的

我们展示了一个行业领先的半导体光放大器 (SOA) 平台,该平台在 1550nm 和 1310nm 上均表现出顶级性能,用于自动驾驶汽车的 FMCW(调频连续波)LiDAR(光探测和测距)。 SOA 结构基于专有的 AlInGaAs 材料系统,在 InP 衬底上具有多个量子阱。开发并测试了具有弯曲和倾斜直波导的 SOA。这种SOA在1550nm和1310nm的饱和输出功率可以达到450mW和600mW以上。四个间距为 127um 或 500um 的 SOA 波导阵列可以提供超过 2 瓦的总输出功率。 SOA 阵列也可以通过电气和光学隔离处理为可单独寻址。这种高性能为具有各种扫描策略的 LiDAR 系统提供了设计自由度,从而可以实现远程检测。低抗反射 (AR) 涂层可实现 0.01% 反射率,并展示并比较了各种 SOA 配置的噪声系数和近场模场。测试和讨论了基于用于各种激光器配置的弯曲波导的增益芯片。 SOA 芯片和阵列可以集成到硅光子集成电路 (Si PIC) 中,以最大限度地减少 LiDAR 系统的总占地面积和总成本。它们包括自对准功能,便于在 Si PIC 上集成和实现高耦合效率。

技术论文: 用于远程汽车 LiDAR 的 1550nm 三结激光二极管的高可靠性

抽象的

我们开发了世界领先的基于 AlInGaAs/InP 材料系统的三结激光二极管,用于 LiDAR 应用。具有隧道结层的单片激光器结构旨在降低应力并改善散热。由于其低工作电压和 1W/A 的高斜率效率,它具有单结激光器的 3 倍输出功率和 2 倍壁塞效率。在人眼安全的 1550nm 波长下的单个三结激光二极管使激光雷达能够在全天候条件下实现超过 200 米的检测范围。与 905nm 或光纤激光器等其他激光器选择相比,它可以显着改进和简化 LiDAR 设计。为了被汽车行业大规模采用,我们展示了 1550 纳米三结高功率激光二极管所需的高可靠性。寿命测试是在 95um 孔径三结上进行的,采用 TO9 封装,腔长为 2.5mm。它们在 90°C 下以 700mW 的平均功率、100 微秒的脉冲宽度和 10% 占空比驱动。这种受压的电气和温度条件比汽车 LiDAR 的标准操作高出近 20 倍。我们已经积累了30台设备超过1000小时的寿命测试。基于卡方分布分析和 Arrhenius 方程,估计的 MTTF(平均无故障时间)在 20°C 和 50°C 工作温度下分别为 248k 小时和 57k 小时,分别比汽车应用所需的 8k 小时高出 31 倍和 7 倍.我们还测试了高达 100°C 的三结激光二极管,性能没有下降,也没有 COD(灾难性光学损伤)。

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