美国激光二极管开发商SemiNex表示，其最新推出的高增益光放大器可用于具有相干检测的远程FMCW激光雷达。
据麦姆斯咨询报道，总部位于美国马萨诸塞州的SemiNex是一家专门研发及生产长波长激光二极管的公司，该公司正在利用适用于调频连续波（FMCW）技术的新型半导体光放大器（SOA）扩大其汽车激光雷达应用的产品选择范围。
芯片级FMCW激光雷达
据称，1250-1650nm波长范围内的高增益SOA可提供500mW的高饱和输出功率，从而实现具有相干检测的远程FMCW性能。
“SemiNex可以与您合作，对单个光放大器或阵列进行定制设计，以满足您集成系统的要求。”该公司在慕尼黑光电激光技术展览会（LASER World of Photonics）上介绍到。
三结激光二极管优势
为了适应FMCW设计，SemiNex去年推出了用于脉冲系统的三结1550nm激光二极管。FMCW设计比传统的飞行时间激光雷达更复杂，但可以同时测量道路上其他物体的位置和速度。
SemiNex三结激光二极管系列
SemiNex营销和业务发展副总裁Daniel Chu在激光技术展览会上的演讲中概述了三结1550nm激光二极管背后的技术。他表示，SemiNex拥有该技术的全球专利，意味着它是世界上唯一一家能够生产这种器件的公司。
由于眼睛安全法规限制了可部署在905nm区域的光功率，因此更长波长的激光雷达提供了更大的“光子预算”，实现了快速行驶的自动驾驶汽车所需的远程测距性能。
由于较长波长的激光二极管是使用磷化铟材料制造的，因此它们通常比905nm器件贵得多。然而，SemiNex表示，如果大批量生产，三结芯片价格将与汽车行业的目标价位相符。
效率提升
Chu详细介绍了三结1550nm激光二极管相对于单结905nm芯片的“改变游戏规则”特性，1550nm器件提供了更高的脉冲能量、更长的目标范围和优异的信噪比。
SemiNex的外延设计基于三个有源区和两个隧道结，从350µm孔径输出高达100W的功率，并且具有比单结器件显著更高的电光转化效率（wallplug efficiency）。
虽然三结器件产生的光功率是单结器件的三倍，但该器件的电压仅增加了50%，这意味着电效率翻了一番。
“对于飞行时间激光雷达来说，1550nm在各方面的性能都优于905nm。”Chu说，并补充道，如果需要，三结1550nm激光二极管阵列可以为闪光激光雷达系统提供超过一千瓦的峰值光输出功率。
Chu和SemiNex的销售副总裁Ed McIntyre表示，目前有多个客户正在试用三结1550nm激光二极管和高增益SOA，新款SOA样品将于今年夏天推出。
两人还补充说，他们并不认为激光雷达行业会集中在汽车应用的“单一解决方案”上，这表明，随着汽车制造商努力找出如何最好地将激光雷达与其他传感器（如雷达和摄像头）结合在不同类型车辆的传感器融合系统中，飞行时间（ToF）激光雷达和FMCW激光雷达都将继续存在。
延伸阅读：
《VCSEL期刊文献检索与分析-2022版》
《传感应用的VCSEL技术及市场-2021版》
《新兴图像传感器技术、应用及市场-2021版》
《汽车激光雷达（LiDAR）专利全景分析-2022版》
《激光雷达产业及核心元器件-2020版》
《自动驾驶汽车、机器人出租车及其传感器-2021版》
《飞行时间（ToF）传感器技术及应用-2020版》
