ROHM的激光二极管RLD90QZW3有哪些亮点？

2021年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。

75W高功率激光二极管“RLD90QZW3”

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FPLD，也叫做边****型的LD；FPLD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FPLD，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。

据ROHM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RLD90QZW3，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。

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RLD90QZW3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****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。

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。

据ROHM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、****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。