高性能大功率SMT红外激光器,大幅改善激光雷达性能

微访谈:欧司朗(Osram)可视LED总监Michael Godwin

麦姆斯咨询介绍,高性能表面贴装(SMT)LED对于汽车激光雷达(LiDAR)等应用至关重要。近日,Electronic Design有幸采访了欧司朗(Osram)可视LED总监Michael Godwin。Michael Godwin在访谈中介绍了激光雷达应用的大功率SMT红外组件,及其如何帮助系统开发人员满足半自动驾驶车辆的复杂安全要求。

高性能大功率SMT红外激光器,大幅改善激光雷达性能

Electronic Design:效率下降一直是LED存在的一个问题,这会不会影响激光雷达的性能?

Michael Godwin:效率下降主要与可见光中的蓝光LED有关。激光雷达和高级驾驶辅助系统(ADAS)应用中使用的是红外(非可见光)光子解决方案。欧司朗为激光雷达系统生产红外激光器,还为各种ADAS系统(例如驾驶员监控、手势控制和人脸识别等)提供红外LED(IRED)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及边发射激光器(EEL)。

Electronic Design:欧司朗为激光雷达市场具体提供哪些光子学产品?

Michael Godwin:2019年第三季度,欧司朗针对激光雷达应用最新推出了两款大功率SMT红外激光器,包括单通道激光器(SPL S1L90A_3 A01)和四通道激光器(SPL S4L90A_3 A01)。凭借全球首款通过AEC-Q102认证的四通道脉冲激光器和单通道脉冲激光器,欧司朗为系统开发人员提供了更多的红外激光器选择。这两款性能出色的新产品,每通道性能均为125W,效率高达33%。

SPL S4L90A_3 A01四通道激光器是欧司朗激光雷达激光器产品组合中的新旗舰
SPL S4L90A_3 A01四通道激光器是欧司朗激光雷达激光器产品组合中的新款旗舰产品

Electronic Design:这两款大功率SMT红外组件能够为激光雷达系统开发人员提供哪些优势?

Michael Godwin:这两款新的SMT激光器具有更高的功率和高达0.2%的扩展占空比,为客户提供了系统集成易用性,可在激光雷达应用中实现更远的探测范围和更高的分辨率。此外,这两款高功率905nm波长产品可实现人眼安全的系统设计。凭借其先进的封装设计,新型SMT组件还可实现约2ns的短脉冲宽度。

Electronic Design:请您详细介绍一下欧司朗的光子学产品组合。

Osire E4633i
Osire E4633i

Michael Godwin:欧司朗正逐步发展成为光子学领域的高科技领军企业。我们的高品质LED已用于汽车行业的很多可视化应用,例如Osire E4633i,它可以在整个色彩空间和动态照明情况下实现均匀的色彩渲染。欧司朗还在开发第二代智能化、可控制LED——Eviyos,将是世界首款混合LED,在单个LED芯片上具有突破性的25600个像素点,且面积仅为40平方毫米。未来,车辆配备多功能Eviyos的智能可控前大灯,将不仅用于照亮前方的道路,还可以提供多种照明功能,例如,在地面上投射高清图像,以便与行人和乘客进行交互。

Rinspeed全新模块化纯电动概念车microSNAP
Rinspeed全新模块化纯电动概念车microSNAP

另外,瑞士设计公司Rinspeed发布的全新模块化纯电动概念车microSNAP,则又一次证明了我们的光子学专业能力。这款概念车搭载了欧司朗的红外组件,用于3D人脸识别、虹膜扫描和手势控制,以及乘员监视功能,可在乘客离开车辆后扫描遗忘在车厢内部的物品。我们的技术可能性几乎是无限的。

Electronic Design:为什么半自动驾驶车辆中的安全系统要求如此复杂?

Michael Godwin:半自动驾驶车辆对安全系统的要求很复杂。它们必须非常可靠,能够在所有光照和天气条件下稳定工作,及时发现潜在的危险和障碍物,以做出合适的驾驶决策。现在,业内普遍共识,只有融合激光雷达、摄像头以及雷达传感器才能满足自动驾驶的要求。

Electronic Design:你们的大功率SMT红外组件如何帮助系统开发人员满足这些安全要求?

Michael Godwin:安全性的一个核心是红外光源的探测范围,需要强大的激光源,才能实现足够远的照射距离。这两款产品每个通道在电流为40A时的输出功率为125W。单通道激光器(SPL S1L90A_3 A01)和四通道激光器(SPL S4L90A_3 A01)的热阻抗比都非常低,分别为30K/W和17K/W,因此,即使在高电流下运行散热性能也非常好。四通道激光器有四个发射区,可提供480W的卓越光功率,探测距离更远。欧司朗在10多年前向市场推出了第一款905nm激光器。如今,它已成为激光雷达解决方案中最常用的波长。与1550nm波长解决方案相比,905nm激光器方案具有显著优势,尤其是在系统总成本方面。

Electronic Design:这些新组件还可以支持哪些类型的应用?

Michael Godwin:这些高性能SMT新组件主要用于自动驾驶的激光雷达应用。不过,激光雷达还可以用于许多需要3D成像的其他应用,例如智慧农业、建筑施工以及环境评估等。

多芯片解决方案可为系统提供更高的分辨率,从而为自动驾驶汽车提供更好的探测信号
多芯片解决方案可为系统提供更高的分辨率,从而为自动驾驶汽车提供更好的探测信号

Michael S. Godwin是欧司朗光电半导体(Osram Opto Semiconductors)公司可视LED产品总监。Godwin先生主要负责新北美自由贸易区(NAFTA)的汽车、消费类、显示和投影等细分领域应用的标准型和定制化LED的产品和营销策略。在升任总监之前,Godwin先生曾担任业务开发经理,通用市场营销经理以及产品营销经理等职位。

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