SemiNex dévoile des amplificateurs optiques à gain élevé pour LIDAR

Le développeur américain de diodes laser affirme que ses derniers dispositifs permettent un LIDAR FMCW à longue portée avec une détection cohérente.

SemiNex, la société basée au Massachusetts et spécialisée dans les diodes laser à grande longueur d'onde, élargit sa gamme d'options pour les applications LIDAR automobiles avec de nouveaux amplificateurs optiques à semi-conducteurs (SOA) adaptés à la technologie des ondes continues modulées en fréquence (FMCW).

Les SOA à gain élevé, disponibles dans la gamme de longueurs d'onde de 1 250 à 1 650 nm, émettraient une puissance de sortie à saturation élevée de 500 mW, permettant ainsi des performances FMCW à longue portée avec une détection cohérente.

"SemiNex peut travailler avec vous sur des conceptions personnalisées d'amplificateurs ou de matrices individuels pour répondre aux exigences de vos systèmes intégrés", a annoncé la société lors du LASER Monde de la Photonique événement à Munich.

Avantages de la triple jonction
Le déménagement pour accueillir Conceptions FMCW, qui sont plus complexes que les lidars à vol temporel conventionnels mais peuvent mesurer à la fois la position et la vitesse d'autres objets sur la route, fait suite au lancement par SemiNex des diodes à triple jonction 1550 nm pour les systèmes pulsés l'année dernière.

Décrivant la technologie derrière les dispositifs à triple jonction dans une présentation sur le salon LASER, le vice-président du marketing et du développement commercial de SemiNex, Daniel Chu, a déclaré que le brevet mondial de l'entreprise sur l'approche signifiait qu'elle était la seule entreprise au monde capable de produire les dispositifs. .

En raison des réglementations de sécurité oculaire qui limitent la quantité de puissance optique pouvant être déployée dans la région de 905 nm, les lidars à plus longue longueur d'onde offrent un "budget photon" beaucoup plus important - permettant le type de performances à longue portée exigées pour les véhicules autonomes rapides .

Étant donné que les émetteurs à plus grande longueur d'onde sont fabriqués à l'aide d'un matériau de phosphure d'indium, ils sont généralement beaucoup plus chers que les dispositifs à 905 nm. Cependant, SemiNex a indiqué que, si elles étaient produites en gros volumes, les puces à triple jonction seraient compatibles avec le type de prix visé par l'industrie automobile.

Gains d'efficacité
Chu a détaillé les caractéristiques « révolutionnaires » d'un émetteur à triple jonction par rapport à une seule puce de 905 nm, le dispositif de 1550 nm offrant une énergie d'impulsion beaucoup plus élevée, une plage cible plus longue et un rapport signal/bruit supérieur.

La conception épitaxiale de SemiNex est basée sur trois régions actives et deux jonctions tunnel, produisant jusqu'à 100 W de sortie à partir d'une ouverture de 350 µm, et une efficacité de prise murale nettement supérieure à celle d'un dispositif à jonction unique.

Alors que l'utilisation de trois jonctions produit trois fois la puissance optique d'une conception à jonction unique, la tension du dispositif n'augmente que de 50 %, ce qui signifie que l'efficacité électrique est doublée.

"Pour le temps de vol [lidar], 1550 nm surpasse 905 nm dans toutes les catégories", a déclaré Chu, ajoutant qu'un réseau d'émetteurs à triple jonction pourrait fournir une puissance de sortie optique maximale supérieure à un kilowatt pour les systèmes flash lidar si obligatoire.

Chu et le vice-président des ventes de SemiNex, Ed McIntyre, ont indiqué que plusieurs clients testaient actuellement les diodes à triple jonction et les SOA à gain élevé, avec des échantillons d'un nouveau SOA qui devraient être disponibles cet été.

La paire a ajouté qu'elle ne s'attendait pas à ce que l'industrie LIDAR converge vers une «solution unique» pour les applications automobiles, suggérant qu'il y aurait toujours une place pour les approches de temps de vol, de flash et de FMCW, alors que les constructeurs automobiles s'efforcent de trouver la meilleure façon de combiner le LIDAR avec d'autres capteurs tels que des radars et des caméras dans des systèmes de fusion de capteurs pour différents types de véhicules.