ROHM News Detail

파장의 온도 의존성을 66％ 저감시킴으로써 측정 거리 대폭 연장!
LiDAR용 120W 고출력 레이저 다이오드 「RLD90QZW8」 개발
발광폭의 97％에 해당하는 영역에서 균일한 발광 강도를 실현하여 LiDAR의 고정밀도화에 기여

※2023년 10월 12일 로옴 조사

2023년 10월 12일

＜개요＞

RLD90QZW8

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 거리 측정 · 공간 인식용 LiDAR （ 라이다 ） ※1를 탑재하는 산업기기 분야의 AGV (Automated Guided Vehicle / 무인 운반차) 및 서비스 로봇, 민생기기 분야의 로봇 청소기 등의 용도에 적합한 고출력 반도체 레이저 다이오드 「RLD90QZW8」을 개발하였습니다.
「RLD90QZW8」은 3D ToF 시스템※2을 사용하여 거리 측정 및 공간 인식을 실행하는 LiDAR용으로 개발된 적외 120W 고출력 레이저 다이오드입니다. 독자적인 소자 개발 기술을 통해, 레이저 파장의 온도 의존성을 일반품 대비 66％ 저감한 ⊿11.6nm (평균 0.10nm/℃)까지 낮추었습니다. 이에 따라, 밴드 패스 필터※3의 범위를 좁혀서 설계할 수 있어 LiDAR의 원거리 검출에 기여합니다. 또한, 업계 최소 수준※의 발광폭 270µm으로, 발광폭의 97％에 해당하는 264µm 영역에서 균일한 발광 강도를 실현하여, LiDAR의 고정밀도화에도 기여합니다. 그리고, 신제품은 높은 전력 광 변환 효율 (PCE)도 실현하여, 고효율의 광 출력이 가능해짐에 따라 LiDAR의 저소비전력화에도 기여합니다.
로옴은 신제품의 평가 및 도입에 필요한 다양한 설계 데이터를 로옴 공식 Web 상에서 공개하여, 신속한 도입을 서포트하고 있습니다. LiDAR 용도에서의 레이저 다이오드 구동을 위해서는 나노초의 고속 스위칭도 필요합니다. 로옴은 EcoGaN™ 시리즈의 150V GaN HEMT 및 게이트 드라이버를 조합한 레퍼런스 디자인 「REFLD002」도 로옴 공식 Web에서 공개하고 있습니다.
신제품은 2023년 9월부터 샘플 (샘플 가격 3,500엔 / 개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2023년 12월부터 월 20만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 또한, 온라인 판매도 개시하여 CoreStaff, Chip 1 Stop 등 온라인 부품 유통 사이트에서 구입이 가능합니다. 현재 로옴은 제조 공장에서 전공정 · 후공정 모두 자동차기기 품질 매니지먼트 규격 IATF 16949※4를 취득하여, 자동차기기 대응 (AEC-Q102※5 준거) 레이저 다이오드의 제품 개발도 추진하고 있으며, 2024년에 제품화를 예정하고 있습니다.

신제품 「RLD90QZW8」의 레이저 파장

＜배경＞

최근, AGV나 로봇 청소기, 자동 운전 차량 등 동작의 자동화를 필요로 하는 폭넓은 어플리케이션에서 정확하게 거리를 측정하고 공간을 인식할 수 있는 LiDAR의 채용이 추진되고 있습니다. 그리고, 「더 멀리」까지 「더 정확」하게 정보를 검출하기 위해, 광원인 레이저 다이오드에는 출력과 성능 향상이 요구되고 있습니다.
로옴은 LiDAR의 장거리 대응 및 고정밀도화에 기여할 수 있는, 레이저의 좁은 발광폭을 실현한 독자적인 특허 기술을 확립하였습니다. 2019년에 25W레이저 다이오드 「RLD90QZW5」, 2021년에 75W레이저 다이오드 「RLD90QZW3」을 개발하였으며, 이번에 한층 더 높아지는 고출력화 요구에 대응하여, 120W 출력이 가능한 신제품을 개발하였습니다.

＜LiDAR용 고출력 레이저 다이오드 라인업＞

품명 데이터
시트		 패키지
사이즈		 절대 최대 정격 (Tc=25℃) 전기적 광학적 특성 (Tc=25℃)
IF
[A]		 PO
[W]		 VR
[V]		 동작온도
범위
[℃]		 IF
[A]		 PO
[W]		 VF
[V]		 수직 빔
확산 각도
Θ⊥ [deg.]		 수평 빔
확산 각도
Θ// [deg.]		 피크
파장
[nm]		 발광 영역
[μm×μm]
NewRLD90QZW8 PDF Package
Φ5.6mm
CAN		 46 145 10 -40
～
+85		 38 120 13 20 11 905 270×10
RLD90QZW3 PDF 28 90 2 23 75 11 25 12 225×10
RLD90QZWD PDF 13 40 12 35 13 100×10
RLD90QZWB PDF 11 25 9 25 13 14 50×10
RLD90QZW5 PDF 9 14 12 70×10
RLD90QZWC PDF 11 30 11 13
RLD90QZWJ PDF 9 25 15 20 14 50×10
RLD90QZWA PDF 6 17 5 15 13 35×10

＜어플리케이션 예＞

민생기기 : 로봇 청소기, 골프용 레이저 거리 측정기
산업기기 : AGV · 서비스 로봇, 3D 감시 시스템 (사람 · 물체 검출용 센서)
등

＜서포트 페이지＞

신제품의 평가 · 도입에 필요한 구동 회로의 설계 방법을 기재한 어플리케이션 노트 및 기판 개발용 데이터, 시뮬레이션용 모델 (SPICE 모델, Ray 데이터) 등, 풍부한 설계 데이터를 로옴의 공식 Web에서 무료로 공개하여, 신속한 시장 도입을 서포트하고 있습니다. 자세한 사항은 하기 URL을 참조하여 주십시오.
■RLD90QZW8 제품 페이지
https://www.rohm.co.kr/products/laser-diodes/high-power-lasers/rld90qzw8-product#productDetail

＜레퍼런스 디자인 정보＞

신제품 및 로옴의 EcoGaN™ 시리즈 150V GaN HEMT, 고속 게이트 드라이버 「BD2311NVX 시리즈」를 탑재한 LiDAR용 레퍼런스 디자인을 로옴 Web에서 공개하고 있습니다.
●레퍼런스 디자인 품명
・REFLD002-1 <구형파 타입 회로>
 (120W 출력 레이저 다이오드 「RLD90QZW8」 탑재)
・REFLD002-2 <공진 타입 회로>
 (75W 출력 레이저 다이오드 「RLD90QZW3」 탑재)

・「EcoGaN™」은 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.

LiDAR용 레퍼런스 디자인

＜온라인 판매 정보＞

판매 시기 : 2023년 9월부터
판매 사이트 : CoreStaff, Chip 1 Stop 등
온라인 부품 유통 사이트에서 순차적으로 판매 예정
대상 품명 : RLD90QZW8-00A

1개부터 구입 가능

  • CoreStaff
  • Chip 1 Stop

＜용어 설명＞

※1 : LiDAR (라이다)
Light Detection And Ranging의 약자. ToF 시스템 (광원 및 ToF 센서 및 이미지 센서) 등을 사용하여 구성된다. 주위의 상황을 센싱하는 어플리케이션.
※2 : 3D ToF 시스템
ToF는 Time of Flight의 약자. 광원이 되는 빛의 비행 시간 (전파 시간)을 측정함으로써 거리를 검출하여, 공간을 센싱하는 방법. 이러한 방법을 사용하여 3D (3차원) 공간 인식 · 거리 측정을 실시하는 시스템.
※3 : 밴드 패스 필터
특정 파장대의 광 신호만을 통과시키는 필터. 옵티컬 디바이스에서는 밴드 패스 필터의 범위가 좁을수록 피크 파장에 가까운 빛만을 효율적으로 출력할 수 있으므로, 태양광과 같은 외부 광 노이즈의 영향을 극소화할 수 있다. 이에 따라, 동일한 거리인 경우에는 저소비전력화가 가능하며, 동일한 광 출력인 경우에는 거리의 연장이 가능해진다.
3D ToF를 사용한 LiDAR의 구조와 밴드 패스 필터
※4 : IATF 16949
IATF는 International Automotive Task Force의 약자. 자동차 산업의 품질 매니지먼트 규격인 ISO 9001을 바탕으로 자동차 산업 고유의 요구 사항을 추구하고 있다. IATF 16949에 준거함으로써, 자동차 메이커 및 서플라이어는 국제적인 품질 기준을 만족할 수 있다.
※5 : AEC-Q102
AEC는 Automotive Electronics Council의 약자. 자동차 메이커와 미국의 전자 부품 메이커가 제정한 자동차기기용 전자 부품의 신뢰성 규격. Q102는 특히 옵티컬 디바이스에 특화된 규격이다.

＜제품 소개 영상＞

＜신제품 프레젠테이션 자료 "Featured Products"＞

Featured Products
파장 온도 의존성을 66% 저감하여 LiDAR 성능을 대폭 향상!
905nm 대역 120W 고출력 레이저 다이오드
RLD90QZW8 (PDF : 1.2MB)