对付自动驾驶而言,准确把握周围行人、车辆和障碍物的间隔及形状尤为关键。目前车企及Tier1公司都认为在L2到L3升级的过程中,激光雷达(LiDAR)必不可少,而它也在车道偏离预警(LDW)、车道保持系统(LKS)、行人探测(PWC)、盲点探测(BSD)、自动停车(AP)等ADAS运用中变得越来越主要。
光探测器及光源(激光器)作为核心器件,同样在运用中被加以了更高的哀求。个中,就光源来讲,高峰值功率、短脉冲光输出、高重复频率及高可靠性的半导体脉冲激光器(PLD),是基于ToF事理LiDAR所迫切需求的。
ToF法测距事理

目前在市场中,CAN型封装的PLD是比较常见的,但其对付自动驾驶来讲,却有一个问题,那便是很难提升事情温度至85℃以上。
一样平常来讲,车载LiDAR所哀求的器件事情温度在-40~105℃,以担保其事情的稳定性。显然,CAN封装型PLD较难达到这一哀求。而具有出色散热能力的陶瓷封装,则能办理这个问题,并可同时提高PLD的机器抗性和电气化特性,来担保其稳定的事情。
滨松研制的一款新型陶瓷封装“4通道脉冲激光二极管”,就实现了-40~105℃稳定事情,以及高功率激光输出,为车载LiDAR实现更准确地远间隔和大范围的丈量供应了新的可能。
那接下来,
新型陶瓷封装4通道脉冲激光二极管
中空陶瓷封装
-40~105℃环境下稳定事情
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滨松4通道PLD采取的是中空陶瓷封装。器件内的中空环境与陶瓷多孔构造搭配,实现了更出色的散热能力,延长了激光器的寿命。纵然在高达105℃的高温环境下,也能产生稳定的光输出,可知足汽车运用中对稳定性的需求。
多通道
高输出功率 & 小巧紧凑
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陶瓷封装的安装自由度很高,4通道PLD阵列芯片在一个封装内进行了高密度排布,实现了更小尺寸的阵列式脉冲激光输出,这也让器件整体输出功率4倍于CAN封装型单输出器件。
当然,这样的办法也让器件体积得到了缩小。单个4通道PLD的尺寸为5.5mm×3.8mm×1.7mm(W×D×H),仅为4个CAN封装型体积总和的1/5。因此,也更随意马虎将其集成到车载LiDAR模块中。
优化器件内部布线办法和材料
短脉冲及高重复频率事情
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由于优化了封装内的布线办法和布线材料,与CAN封装型比较,滨松4通道PLD将激光脉宽缩短了20%,提高了光脉冲上升沿速率,结合出色的散热能力,从而可实现更高重复频率的事情状态。
这就意味着在单位韶光内得到的信息量将增加,使行驶过程中的车载LiDAR可以更加准确地丈量物体的间隔和形状。
来看看滨松PLD未来发展的路线
为知足车载LiDAR市场的需求,这款新的4通道PLD 会很快地进行正式量产。而接下来,面向自动驾驶运用,滨松也将在4个方向上连续发展:
高效率:通过降落器件的寄生电感,使半导体激光器本身的脉宽变窄;
高功率:提高电光转换效率,使半导体激光器的峰值功率更高,并将推出Vcsel激光器芯片;
高可靠性封装:改变封装办法和封装材料,使半导体激光器更加可靠,接下来将研发出提升高温、高湿环境适应性和机器特性的陶瓷封装PLD;
长波长:增加更多中央波长类别的激光器,从905nm激光器到940nm、1000nm、1550nm的长波长方向延展。
滨松PLD未来发展路线图