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ROHM新推出的激光二极管RLD90QZW3有哪些亮点?

作者:白柴时间:2021-08-13来源:电子产品世界收藏

7月27日,罗姆媒体交流会成功举办。会上,来自罗姆半导体的专家们向电子产品世界等媒体介绍了新产品用于LiDAR的激光二极管的特性,分享了罗姆中期经营计划。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202108/427559.htm

75W高功率激光二极管“

激光雷达测距是基于ToF测距原理实现的。ToF有很多不同实践方法,包括1DToF、3DToF等。其中,3DToF不仅可以获得对象物的距离,还可以获得对象物的形状、位置等很多不同信息。3DToF的工作原理是激光器打出来的光打到对象物上,对象物把这个光进行反射,再用一个感光元件对这个反射光进行接收,外加一个MCU,MCU对照射光和反射光的信号进行对比计算,得出光源到对象物的距离,对象物的形状与位置。

3DToF有两种实现方式。一种是旋转式,用到的激光元件是,也叫做边发射型的LD;发出的激光经过透镜整形后打到多棱镜上,多棱镜360°不停旋转,进行全方位的扫描;此种测距方式聚光性较好,测距较远,可到达100米以上,分辨率取决于机器元件扫描速度。另一种是照射式,用到的激光元件是VCSEL,里面没有机械旋转件;VCSEL发出的光经过一个扩散板,例如扩散到120°左右的水平角,在120°水平角里面进行一个物体的扫描;这种方式一般来说分辨率比较好,但光能量比较分散,用来做长距离测距会比较困难一些。总体来说,若是长距离测距,一般通过旋转式3DToF实现,用到的激光器是大功率,待会的新品就属于这一类;若是短距离测距,旋转式或照射式都可实现,旋转式用的是小功率FPLD(一般为毫瓦级);对于高分辨率、高精度的照射用3DToF,一般会采用VCSEL+扩散板的方案来实现。

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半导体(北京)有限公司技术中心助理经理吴波先生介绍,今天发布的用于LiDAR的激光二极管是75W大功率激光二极管,外观为CAN56(TO-56)的金属管壳封装,应用于AGV小车、扫地机器人、服务机器人,使用在激光测距模块里,可做机器人的导航、避障作用;今年6月份开始提供样品,预计今年10月量产。

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新产品有五个特点:

● 在75W等级产品里面实现了225µm业界超窄的发光线宽,有助于支持实现长距离测距和高精度测距。其原理是激光器本身的线宽越窄,经过透镜之后得到的平行光斑就越小,光斑中心部分光强就越强,可以打得更远,测的精度也越高。

● 在整个发光线宽范围内的发光强度均匀。市面上的激光器普存在,发光区的边缘部分相对中心部分光强会衰减,边缘不清晰的现象。而经过工艺改良,中心和边缘的光强都能均匀,没有衰减。

● 波长温度依存性低,即波长随温度的变化率低。一般市面上905纳米的激光器,波长随温度变化率在0.25nm/℃,而RLD90QZW3能够达到0.15nm/℃。光源本身的波长变化率越小,客户的带通滤波器的波长范围就可以设置得更窄,对于激光雷达整体的抗噪性能和测量精度的提高都有很大帮助。

● 光电转化效率很出色,75W输出时效率可达21%。通常来说线宽越窄,光电转换率的提高会相对比较困难。但RLD90QZW3既能够保证很窄的发光线宽的前提下,它的光电转换率和市面上普通产品达到同等水平。换言之,它既拥有了超窄线宽的优势,还不用担心发热增加或者功耗增加的影响。

● 有很多技术支持和各种技术参考数据。从罗姆官网上可以直接下载,包括驱动电路设计指南和电路板开发用数据、及激光器的光学模型等,方便客户做一些初期的设计。

针对RLD90QZW3激光器,罗姆和艾睿(ARROW)开发了一个单通道的激光测距参考设计测试板。测试板上半部分是一个激光器的脉冲驱动电路,通过GaN驱动产生一个脉冲驱动,使RLD90QZW3发出一个纳秒级的脉冲光,这个脉冲光经过透镜形成平行光之后打到对象物上去,通过板子上的感光元件对反射光进行接收,再通过MCU对发射出来的激光和接收到的反射光进行信号处理,得到板子到对象物的距离,是一个典型的ToF应用。

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罗姆中期经营计划:2025年销售额目标4700亿日元以上

统观2020年度(2020年4月1日至2021年3月31日),罗姆半导体销售额和上一财年几乎持平,销售利润比2019年度增加30.5%,为384亿日元,实现了减收增益。2021年度(2021年4月1日至2022年3月31日)罗姆半导体的计划销售额为4000亿日元,营业利润490亿日元。

半导体(上海)有限公司市场宣传课副总经理原直人先生介绍,2020年度的销售额变动因素从市场领域来看,车载领域和智能手机(通信)领域呈现下降,而工业设备和消费电子领域呈现上升。在2021年度,预计车载领域会有很大的发展,工业设备领域预测将近10%的增长。罗姆半导体将继续深耕车载和工业设备市场,从销售额构成比例来看,预计在2021年度车载比例将达到40%。

在2020年,罗姆半导体制定了“专注于电源和模拟技术,并通过满足客户对“节能”和“小型化”的需求,来解决社会课题”这一经营愿景。罗姆中期经营计划(2021年度-2025年度)”,正是为了实现“经营愿景”,着眼于十年后的飞跃性增长,建立更稳固的经营基础而制定的五年计划。计划中提到,罗姆半导体2025年度的经营目标是销售额达到4700亿日元以上,销售利润率达到17%以上;通过熟悉客户课题的工程师进行商品企划,来构建全球通用的商品开发体制;加强解决方案和技术支持部门和销售之间的配合,以切实满足客户的需求;通过生产改革,将罗姆集团的技术实力集结起来,以零缺陷、完全自动化为目标,努力稳定供货。罗姆将致力于电源和模拟,车载领域、工业设备特别是服务器、基站领域。在中国,将加强与车载相关企业的合作关系。在消费电子领域,将推进加快设备智能化发展的高附加值的产品。

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关键词: ROHM RLD90QZW3 FPLD

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