ICC訊 近期,縱慧芯光(Vertilite)在《自然·通訊》線上期刊發(fā)表的論文中展示了用于車載激光雷達(dá)(LiDAR)的創(chuàng)新產(chǎn)品——超小發(fā)散角AR-VCSEL(增透型垂直腔面發(fā)射激光器)。AR-VCSEL標(biāo)志著縱慧芯光在實(shí)現(xiàn)低發(fā)散和高亮度方面取得了重大突破,克服了傳統(tǒng)長腔多結(jié)VCSEL所面臨的限制。
在這篇論文中,縱慧芯光展示了AR-VCSEL增透腔簡潔的設(shè)計(jì)原理,以及它在激光雷達(dá)光源上顯著的小發(fā)散角性能帶來的綜合優(yōu)勢(shì)。AR-VCSEL創(chuàng)造了VCSEL領(lǐng)域多項(xiàng)世界紀(jì)錄,包括小發(fā)散角(4.1° in FWHM或8.0° in D86 full angle)、高亮度(> 40 kW·mm?2 sr?1)和單模光功率(28.4 mW single mode lasing)等,顯著提高了基于VCSEL的激光雷達(dá)探測(cè)距離和分辨率。
AR-VCSEL是對(duì)VCSEL基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重大突破。傳統(tǒng)小發(fā)散角的長腔VCSEL常常受到多波長激射等問題的困擾,與其不同的是,AR-VCSEL通過引入增透區(qū)和儲(chǔ)光區(qū),極大地減小了諧振腔的長度,確保了單縱模(單波長)的激射,如下圖對(duì)比所示。
縱慧芯光的AR-VCSEL可以通過控制氧化層限制因子從而控制其D86發(fā)散角在8-20度的任意角度,可以非常便利地針對(duì)車載激光雷達(dá)客戶的角度需求進(jìn)行定制,如下圖所示。根據(jù)公開信息,2023年中國車載激光雷達(dá)出貨量71萬臺(tái),大約有50萬輛乘用車配備了激光雷達(dá),滲透率不到2%,激光雷達(dá)行業(yè)未來將大有可為。
除了在激光雷達(dá)領(lǐng)域的應(yīng)用之外,AR-VCSEL中的儲(chǔ)光概念和技術(shù)為表面發(fā)射激光器的設(shè)計(jì)提供了寶貴的工具,包括PCSEL、TCSEL和單模VCSEL等,為其他半導(dǎo)體激光技術(shù)提供了潛在的提升空間。下圖縱慧芯光展示了VCSEL的單模功率記錄:28.4mW,同時(shí)SMSR可達(dá)40dB。
VCSEL在消費(fèi)電子產(chǎn)品中出貨量達(dá)到數(shù)十億顆,已成為人類歷史上使用最廣泛的激光器,超過了所有其他激光器類型的總使用量?;赩CSEL的激光雷達(dá)有望在未來幾年將其成本降低至100美元。AR-VCSEL具有和傳統(tǒng)VCSEL同樣的成本優(yōu)勢(shì),但其亮度可以有幾倍的提升,如下圖所示。
傳統(tǒng)的VCSEL在激光雷達(dá)中很難探測(cè)200米以上的距離,而AR-VCSEL的出現(xiàn)輕松解決了這一痛點(diǎn)。縱慧芯光認(rèn)為AR-VCSEL在200米到400米這一范圍將大顯身手。AR-VCSEL已經(jīng)得到激光雷達(dá)行業(yè)的廣泛歡迎,累計(jì)出貨已超過百萬顆,即將對(duì)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
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https://www.nature.com/articles/s41467-024-44754-w
AR-VCSEL是縱慧芯光在車載激光雷達(dá)VCSEL領(lǐng)域的一項(xiàng)開創(chuàng)性技術(shù)革新??v慧芯光已在全球主要國家和地區(qū)取得多項(xiàng)相關(guān)專利。
關(guān)于縱慧芯光
常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司(簡稱:“縱慧芯光”)成立于2015年,致力于垂直腔面激光發(fā)射器(VCSEL)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造。隨著智能駕駛需求的激增,車載激光雷達(dá)(LiDAR)的需求量也將會(huì)快速增大。其中,基于VCSEL的車載激光雷達(dá)方案在市場(chǎng)上逐漸呈現(xiàn)出“一統(tǒng)江湖”的趨勢(shì)??v慧芯光經(jīng)過持續(xù)的投入和研發(fā),成功開發(fā)出了VCSEL領(lǐng)域內(nèi)首個(gè)發(fā)散角小于傳統(tǒng)VCSEL發(fā)散角20°~30°的AR-VCSEL(增透型垂直腔面發(fā)射激光器),其發(fā)散角可小于15°。AR-VCSEL技術(shù)為縱慧芯光首創(chuàng),迄今為止,縱慧芯光開發(fā)的AR-VCSEL已累計(jì)出貨過百萬顆,是業(yè)內(nèi)首家量產(chǎn)小角度VCSEL的公司。AR-VCSEL使車載激光雷達(dá)的感知更加精準(zhǔn),感知距離更遠(yuǎn),獲得了行業(yè)及客戶的一致好評(píng),得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。
新聞來源:MEMS
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