Lidarのレーザーについて簡単に説明してください

現在、車載ライダーの光源はスイーパーのライダーと同じですが、905 nmレーザーのほとんどが使用されており、特に作動距離が150 mを超える場合、人間の目の安全性に問題があります。 905nmレーザーの光パワーは人間の目の安全性を超えています。1550nmレーザーのしきい値が必要な場合は、安全な人間の目のバンドのレーザーを使用する必要があります。1550nmは、安全な目のバンドの典型的な代表です。 1550 nmレーザーの同じスポットサイズとパルス幅、最大許容露光量、および最大許容ピーク光パワー値は、どちらも905nmレーザーよりも数桁高くなっています。

2.いくつかの一般的なレーダーレーザーを紹介します

2.1EELレーザー

LIDARに使用されるエッジ発光レーザーは、最も一般的に使用されるInGaAs / GaAs歪み量子ウェルパルスレーザーダイオード（PLD、パルスレーザーダイオード）であり、最も一般的な波長は905nmです。

1550 nmの波長と比較すると、905 nmの主な利点は、シリコンがこの波長の光子を吸収することです。シリコンベースの光検出器は、通常、1550nmの光を検出するために必要なInGaAs近赤外線検出器よりも成熟しています。成熟度が高いため、コストパフォーマンスが高く、大量のアプリケーションには避けられない選択肢です。

したがって、長距離測距を実現するには、まず905 nmのパルスレーザーダイオードを選択し、次にレーザーパルスのピークパワーをできるだけ大きくします。同時に、高精度のLIDARソリューションの場合、レーザーパルスの幅と立ち上がりエッジの品質は、後続の時間間隔の正確な測定にとって非常に重要です。 905 nmパルスレーザーダイオードは、機械的回転およびMEMSソリッドステートライダーを含むライダーのスキャンに一般的に使用されます。

905 nmパルスレーザーダイオードは、長年にわたって距離測定の分野で広く使用されており、この技術も飛躍的に進歩しています。レーザーチップの発光ユニット構造は、単層から2層、3層、さらには4層に発展しました。

905 nmパルスレーザーダイオード出力パワーと光格子クラウドに対するレーザーレーダーの要件の高まりに伴い、レーザーレーダーに必要なチップ構造もシングルチャネルから4チャネル、さらには6チャネルまたは8チャネルに発展しました。このようにして、905 nmレーザーのピーク出力は、シングルチャネル構造の約75Wから400W、さらにはマルチチャネル構造のほぼ1キロワットまで大幅に増加しました。

一般的な905nm PLDパッケージ構造は、TO、バタフライ、ピグテール、およびチップに直接取り付けられたより優れた放熱ベースなどです。ドイツのオスラム（オスラム）は、905 nm PLDの世界的な大手メーカーです。パッケージ構造には、プラスチックTO缶、金属TO缶、およびセラミックベースでのチップの直接パッケージが含まれます。ピーク電力の範囲は75Wから400Wです。チャネル電流は40A、ピーク光パワーは最大125 W、エネルギー効率は最大33％です。

4チャンネルチップには4つの発光領域があり、光パワーは480Wと高いため、レーザーの検出範囲がはるかに広くなります。

日本の浜松光学株式会社も4チャンネル905nmパルスレーザーダイオードを発売しました。チップをベースに直接カプセル化する典型的な構造は、車両レベルの使用要件を満たすことができます。

さらに、Excelitas Technologies、Laser Components、OSI LaserDiode Inc.、Wavespectrum Laser Group、RippleOptoelectronicsなどがあります。

レーザーレーダーメーカーがマルチチャネル高ピークパワーPLDを使用する場合、ナノ秒大電流駆動パワーと光コリメーションの2つの技術的問題を解決する必要があります。Xi'anFocuslightTechnologyは、図3に示すように、統合8チャネルPLDを発売しました。 、高速駆動、光学成形統合レーダー光源モジュール、このモジュール製品は、900Wのピーク出力、0.1x25°のコリメートスポット出力を実現できます。

このような高度に統合された光源モジュールは、LIDARメーカーの光源の使用における技術的な問題を解決し、高出力PLD光源を使用するための技術的なしきい値を下げ、長距離車両のLIDAR製品に適した光源です。

垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）

VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）は、垂直面から発光する新しいタイプのレーザーであり、その製造プロセスはエッジ発光半導体レーザーと互換性があり、大規模製造のコストは非常に低くなっています。一方、VCSELの成長構造は、チップレベルの2次元VCSELアレイの方が簡単であり、出力電力を増加させるだけでなく、ドットマトリックス光源のさまざまな複雑な構造を設計する可能性も提供します。

VCSELは、家庭用電化製品、産業用制御、光通信などの分野で広く使用されており、3Dセンシングの主要な光源技術です。光パワーの継続的な改善に伴い、VCSELは徐々に中距離および長距離で使用され始めています。車両レーダーやインテリジェントロボットなどの分野。アプリケーション。

近年、自動車用ライダーと3D知覚の急速な発展により、VCSEL分野に展開する国内外の多くのメーカーが注目を集めています。海外メーカーには、Lumentum、Finisar、Osram、II-VIなどがあります。国内のSuzhou Changguang Huaxin製造工程のVCSELチップ製造ラインは、飛行時間（ToF）および構造化光（構造化光）に適した850〜940nm帯域のVCSEL製品を提供します。 ）ソリューション。