ROHM推出LiDAR用75W高輸出功率雷射二極體「RLD90QZW3」 | 羅姆半導體集團

特點
產品系列

2021年7月29日
※2021年7月29日　ROHM調查

半導體製造商ROHM（總公司：日本京都市）研發出一款高輸出功率半導體雷射二極體「RLD90QZW3」，非常適用於搭載測距和空間識別用LiDAR^*1的工控裝置領域的AGV^*2（無人搬運車）和服務機器人、消費性電子領域的掃地機器人等應用。

近年來，在掃地機器人、AGV和自動駕駛汽車等邁向自動化的應用中，可以準確測量距離和識別空間的LiDAR應用日漸普及。因此，為了能「更遠」、「更準確」以及「功耗更低」檢測到資訊，對於當作光源的雷射二極體性能也出現了更高的要求。
ROHM具備可達成更窄發光幅度的自有專利技術，有助LiDAR支援更遠的距離並確保更高的精度。25W高輸出功率雷射二極體「RLD90QZW5」從2019年開始量產，在以消費性電子領域為主的應用中深受好評，導入成效出眾。此次，為了將應用擴展到市場逐漸成長的工控裝置領域，ROHM研發出了75W高輸出功率的雷射二極體「RLD90QZW3」。

「RLD90QZW3」為一款紅外75W高輸出功率雷射二極體，針對利用3D ToF系統^*3進行測距和空間識別的LiDAR所研發。以ROHM獨家元件研發技術，在業界同等級的輸出功率雷射二極體中，達到了225µm的超窄發光幅度。與290µm的市場競品相比，發光幅度縮減了22%，因此具有高光束性能。同時，透過使發光強度更加均勻，並利用雷射波長較低的溫度依存性，將可穩定發揮高性能，有助LiDAR在各種環境下達成長距離應用和更高精度。此外，與窄發光幅度難以兼具的光電轉換效率，也達到了與市場競品同等的21%（正向電流24A、75W輸出時），因此採用本產品時無需擔心功耗會增加。
除此之外，為使新產品快速導入市場，在ROHM官網上也免費提供新產品評估導入時所需的豐富設計資料，包括驅動電路設計方法的應用指南、電路/光學模擬用模型等。

新產品已於2021年6月開始出售樣品（樣品價格6,000日元/個：未稅），計畫於2021年10月開始以每月產20萬個的規模投入量產。同時新產品也已經在網路平台開始販售。
目前ROHM也正在研發具有120W高輸出功率和車電等級（符合AEC-Q102標準）雷射二極體產品，致力於為行車安全等領域提供更便捷的LiDAR應用產品。

＜新產品特點＞

1．225µm業界最窄發光幅度，有助支援長距離應用及更高精度

新產品「RLD90QZW3」使用了ROHM雷射二極體元件研發相關專利技術，因此當作LiDAR用的75W高輸出功率雷射二極體，具備了225μm的業界最窄發光幅度。另外，也藉由高密度發光達成了高光束性能。此外，除了在整體發光幅度範圍成功使發光強度更均勻外，且雷射波長的溫度依存性低至0.15nm/℃，不易受溫度變化的影響，因此可穩定發揮其性能。
與同等輸出功率、發光幅度290µm、溫度依存性0.25nm/℃的市場競品相比，發光幅度縮減了22%，雷射波長的溫度依存性也可降低40%，因此可支援LiDAR長距離應用；而在測量距離相等的情況下，也有助確保更高精度。

2．具出色的光電轉換效率（PCE），無需擔心功耗增加

新產品採用專利技術，在同等輸出功率的產品中，不僅具備了業界最窄發光幅度，而且在與發光幅度難以兼具的光電轉換效率方面，也達到了與市場競品同等的21%（正向電流24A、75W輸出時）。因此，在使用時無需擔心功耗增加。

3．提供豐富設計資料，全力支援市場導入

為了加快本系列產品的市場導入時程，在ROHM官網上免費提供可評估導入本系列新產品所需的豐富設計資料，其中包括驅動電路設計方法的應用指南、電路板研發用的資料和模擬用模型（SPICE模型、Ray資料）等。

如欲瞭解更多資訊，請至RLD90QZW3產品專頁：
https://www.rohm.com.tw/products/laser-diodes/high-power-lasers/rld90qzw3-product

＜LiDAR用高輸出功率雷射二極體產品系列＞

產品型號	封裝尺寸	絕對最大額定參數（Tc=25℃）					電氣光學特性（Tc=25℃）
產品型號	封裝尺寸	I_F ［A］	P_O ［W］	V_R ［V］	脈衝寬度［ns］	動作溫度範圍［℃］	I_F條件［A］	P_O ［W］	V_F ［V］	峰值波長［nm］	發光寬度［µm］
RLD90QZW5	φ5.6mm CAN	9	25	2	50	－40 ～＋85	9	25	14	905	70
RLD90QZW3		30	90	2			27	75	16		225
☆ RLD90QZW8		50	145	3			42	120	16		270

☆ : 為開發中產品，規格有可能進行變更。

＜ROHM在感測器光源領域的成果＞

一直以來，ROHM致力於研發並供應包括LED在內的FP雷射二極體和VCSEL^*4產品，最近此類產品也在掃地機器人和監視器等領域的ToF感測器光源應用中逐漸普及。
同時，利用在產品開發時累積的光學元件研發經驗和技術，進一步發揮元件性能並強化高輸出功率的研發。
ROHM更透過元件研發及在模組中的應用，推出多款各具優勢的感測器光源產品，以提高距離測量和空間識別系統的精度。

＜名詞解釋＞

*1) LiDAR: 是Light Detection and Ranging的縮寫，以ToF系統（光源和ToF感測器或圖像感測器）組成，用來偵測周遭狀況的一種應用。
*2) AGV: 是Automated Guided Vehicle的縮寫。常用於工控應用的自動駕駛車輛，是一種無需人工操作也可自動行駛的搬運車。
*3) 3D ToF系統: ToF是Time of Flight的縮寫，是一種透過測量光源飛行時間來計算距離並感知空間的方法。ToF系統則是使用了該方法的3D（三維）空間識別和測距系統。
*4) VCSEL: 是Vertical Cavity Surface Emitting LASER（垂直共振腔面射型雷射）的縮寫。傳統多用於通訊領域，近年來也逐漸被運用於感測系統發光光源。

關於此產品的諮詢

ROHM推出LiDAR用75W高輸出功率雷射二極體「RLD90QZW3」
業界最窄發光幅度實現高密度發光有助LiDAR應用支援長距離並提升精度