Лазерный мир

Стартапы и крупные игроки ориентируются на горячий развивающийся рынок  MEMS зеркал , лазерных диодов и интеллектуальных CMOS-детекторов.

Ряд устоявшихся и совершенно новых компаний из Германии использовали панельную сессию на торговой выставке LASER World of Photonics 2019, чтобы представить новые разработанные фотонные компоненты, предназначенные для рынка автомобильного лидара.

Знакомые имена на сессии включали Jenoptik, Osram Opto Semiconductors и First Sensor, к которым присоединился OQmented — недавний выход из Института кремниевой технологии Фраунгофера (ISIT) в Итцехо.

MEMS в вакуумной упаковкеOQmented, основанная президентом компании Ulrich Hofmann, специализируется на технологии зеркал MEMS, которую она лицензировала исключительно у ISIT. Выступая на панельной сессии лидаров, Хофманн, 25-летний ветеран разработки зеркал MEMS, подчеркнул необходимость замены громоздких лидарных сканеров, которые видели на ранних автономных транспортных средствах, гораздо более компактными, надежными, стабильными и доступными альтернативами.

«Зеркала MEMS могут решить эти проблемы», — сказал он. И в то время как многие конкурирующие производители зеркал MEMS существуют, не говоря уже о множестве компаний-лидаров, ориентирующихся на автомобильную промышленность с, по-видимому, бесконечным разнообразием решений, Хофманн считает, что герметичные устройства этой компании с вакуумной упаковкой обеспечивают лучший вариант.

Хофманн сказал, что, по сути, два разных типа лидарного датчика будут необходимы для автономных автомобилей. Он ожидает, что на этих автомобилях будут установлены два датчика дальнего действия (более 100 м) с узким полем зрения (FOV) и целых шесть датчиков с малым радиусом действия (30–60 м) с широким полем обзора.

OQmented предлагает решение для сканирующих лидарных датчиков с более коротким диапазоном, сочетающее FOV 170 ° со скоростью до 3000 кадров в секунду. Указав на то, что незащищенные зеркала выйдут из строя из-за коррозии гораздо раньше, чем 15-летний срок службы, требуемый производителями автомобилей, он подчеркнул необходимость вакуумной упаковки для обеспечения долговечности в тяжелых автомобильных условиях.

И хотя многие компании нацелены на создание твердотельных конструкций для автомобильного лидара, Хофманн говорит, что такие варианты не могут обеспечить такое же качество луча, какое возможно со сканерами на основе MEMS.

Лазерные передатчики

На этом же панельном заседании присутствовал Andreas Bauer из Osram Opto, который высоко оценил многолетний опыт своей компании в автомобильном секторе и присутствие в ранних разработках лидарных датчиков, уже используемых в коммерческих передовых системах помощи водителю (ADAS).

Сравнивая и сопоставляя относительные достоинства светоизлучающих диодов с торцевым излучателем

 905 нм и 1550 нм, наряду с VCSEL, Бауэр прочно обосновался на стороне приборов с 905 нм — хотя большая длина волны имеет лучшие характеристики для датчиков на большие расстояния благодаря правилам техники безопасности для человеческого глаза. Хотя он ожидает, что 1550 нм лазеры окажутся слишком дорогими для применения в автомобилях, Бауэр отметил, что VCSEL могут найти свое место в будущих разработках, несмотря на текущие проблемы со стабильностью температуры и узкой областью излучения.

«Мы рассматриваем торцевые излучатели на 905 нм как лучший вариант в целом», — прокомментировал он.

В настоящее время Osram Opto имеет лазерный диод 125 Вт с длиной волны 905 нм, пригодный для массового производства автомобильного класса, с новыми опциями для поверхностного монтажа (SMD) с длительностью импульса всего 2 наносекунды, которые планируется выпустить в последнем квартале 2019 года.

Что касается дальнейшего развития событий, Бауэр сказал, что команда Osram продемонстрировала излучатель мощностью 490 Вт с длительностью импульса всего 2,5 наносекунды.

Кроме того, в сессии на лидарной панели приняли участие Hagen Schweitzer и Martin Wölz из Jenoptik, которые, соответственно, описали усилия гиганта оптики Jena в области полимерной оптики свободной формы и модулей лазерного передатчика для лидарных датчиков.

Их дополнила Jennifer Ruskowski из Fraunhofer IMS, которая открыла сессию описанием «умных CMOS» детекторов института. Marc Schillgalies из берлинского First Sensor завершил сессию подробностями последних разработок компании лидарного приемника.

Источник: http://optics.org/news/10/6/40