高性能大功率SMT紅外激光器,大幅改善激光雷達性能

微訪談:歐司朗(Osram)可視LED總監Michael Godwin

據麥姆斯諮詢介紹,高性能表面貼裝(SMT)LED對於汽車激光雷達(LiDAR)等應用至關重要。近日,Electronic Design有幸採訪了歐司朗(Osram)可視LED總監Michael Godwin。Michael Godwin在訪談中介紹了激光雷達應用的大功率SMT紅外組件,及其如何幫助系統開發人員滿足半自動駕駛車輛的複雜安全要求。

高性能大功率SMT紅外激光器,大幅改善激光雷達性能

Electronic Design:效率下降一直是LED存在的一個問題,這會不會影響激光雷達的性能?

Michael Godwin:效率下降主要與可見光中的藍光LED有關。激光雷達和高級駕駛輔助系統(ADAS)應用中使用的是紅外(非可見光)光子解決方案。歐司朗為激光雷達系統生產紅外激光器,還為各種ADAS系統(例如駕駛員監控、手勢控制和人臉識別等)提供紅外LED(IRED)、垂直腔面發射激光器(VCSEL)以及邊發射激光器(EEL)。

Electronic Design:歐司朗為激光雷達市場具體提供哪些光子學產品?

Michael Godwin:2019年第三季度,歐司朗針對激光雷達應用最新推出了兩款大功率SMT紅外激光器,包括單通道激光器(SPL S1L90A_3 A01)和四通道激光器(SPL S4L90A_3 A01)。憑藉全球首款通過AEC-Q102認證的四通道脈衝激光器和單通道脈衝激光器,歐司朗為系統開發人員提供了更多的紅外激光器選擇。這兩款性能出色的新產品,每通道性能均為125W,效率高達33%。

高性能大功率SMT紅外激光器,大幅改善激光雷達性能

SPL S4L90A_3 A01四通道激光器是歐司朗激光雷達激光器產品組合中的新款旗艦產品

Electronic Design:這兩款大功率SMT紅外組件能夠為激光雷達系統開發人員提供哪些優勢?

Michael Godwin:這兩款新的SMT激光器具有更高的功率和高達0.2%的擴展佔空比,為客戶提供了系統集成易用性,可在激光雷達應用中實現更遠的探測範圍和更高的分辨率。此外,這兩款高功率905nm波長產品可實現人眼安全的系統設計。憑藉其先進的封裝設計,新型SMT組件還可實現約2ns的短脈衝寬度。

Electronic Design:請您詳細介紹一下歐司朗的光子學產品組合。

高性能大功率SMT紅外激光器,大幅改善激光雷達性能

Osire E4633i

Michael Godwin:歐司朗正逐步發展成為光子學領域的高科技領軍企業。我們的高品質LED已用於汽車行業的很多可視化應用,例如Osire E4633i,它可以在整個色彩空間和動態照明情況下實現均勻的色彩渲染。歐司朗還在開發第二代智能化、可控制LED——Eviyos,將是世界首款混合LED,在單個LED芯片上具有突破性的25600個像素點,且面積僅為40平方毫米。未來,車輛配備多功能Eviyos的智能可控前大燈,將不僅用於照亮前方的道路,還可以提供多種照明功能,例如,在地面上投射高清圖像,以便與行人和乘客進行交互。

高性能大功率SMT紅外激光器,大幅改善激光雷達性能

Rinspeed全新模塊化純電動概念車microSNAP

另外,瑞士設計公司Rinspeed發佈的全新模塊化純電動概念車microSNAP,則又一次證明了我們的光子學專業能力。這款概念車搭載了歐司朗的紅外組件,用於3D人臉識別、虹膜掃描和手勢控制,以及乘員監視功能,可在乘客離開車輛後掃描遺忘在車廂內部的物品。我們的技術可能性幾乎是無限的。

Electronic Design:為什麼半自動駕駛車輛中的安全系統要求如此複雜?

Michael Godwin:半自動駕駛車輛對安全系統的要求很複雜。它們必須非常可靠,能夠在所有光照和天氣條件下穩定工作,及時發現潛在的危險和障礙物,以做出合適的駕駛決策。現在,業內普遍共識,只有融合激光雷達、攝像頭以及雷達傳感器才能滿足自動駕駛的要求。

Electronic Design:你們的大功率SMT紅外組件如何幫助系統開發人員滿足這些安全要求?

Michael Godwin:安全性的一個核心是紅外光源的探測範圍,需要強大的激光源,才能實現足夠遠的照射距離。這兩款產品每個通道在電流為40A時的輸出功率為125W。單通道激光器(SPL S1L90A_3 A01)和四通道激光器(SPL S4L90A_3 A01)的熱阻抗比都非常低,分別為30K/W和17K/W,因此,即使在高電流下運行散熱性能也非常好。四通道激光器有四個發射區,可提供480W的卓越光功率,探測距離更遠。歐司朗在10多年前向市場推出了第一款905nm激光器。如今,它已成為激光雷達解決方案中最常用的波長。與1550nm波長解決方案相比,905nm激光器方案具有顯著優勢,尤其是在系統總成本方面。

Electronic Design:這些新組件還可以支持哪些類型的應用?

Michael Godwin:這些高性能SMT新組件主要用於自動駕駛的激光雷達應用。不過,激光雷達還可以用於許多需要3D成像的其他應用,例如智慧農業、建築施工以及環境評估等。

高性能大功率SMT紅外激光器,大幅改善激光雷達性能

多芯片解決方案可為系統提供更高的分辨率,從而為自動駕駛汽車提供更好的探測信號

Michael S. Godwin是歐司朗光電半導體(Osram Opto Semiconductors)公司可視LED產品總監。Godwin先生主要負責新北美自由貿易區(NAFTA)的汽車、消費類、顯示和投影等細分領域應用的標準型和定製化LED的產品和營銷策略。在升任總監之前,Godwin先生曾擔任業務開發經理,通用市場營銷經理以及產品營銷經理等職位。

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