1kW급 고출력 적외선 레이저 다이오드 「RLD8BQAB3」 개발!
125W×8ch 고출력 어레이로, LiDAR(라이다) 어플리케이션의 측정 거리 및 분해능 대폭 향상

※2024년 9월 25일 로옴 조사

<개요>

RLD8BQAB3

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 거리 측정 및 공간 인식용 LiDAR※1를 탑재하는 자동차 분야의 ADAS (첨단 운전자 지원 시스템) 등을 타겟으로 고출력 반도체 레이저 다이오드 「RLD8BQAB3」을 개발하였습니다. 드론, 로봇 청소기, AGV (무인 운반차) 및 서비스 로봇 등 민생 / 산업기기 분야용부터 샘플 공급을 개시하였습니다.
신제품은 3D ToF 시스템※2을 사용하여 거리 측정 및 공간 인식을 실행하는 LiDAR용으로 개발한 초소형 면실장 타입의 125W×8ch 고출력 적외선 레이저 다이오드 어레이입니다. 고방열 기판에 설치한 서브 마운트※3 위에 1소자로 8개의 발광 영역 (각 발광폭 300µm)을 지닌 적외선 레이저 다이오드를 탑재하였습니다. 패키지의 발광면에는 면실장 타입 레이저 다이오드로는 업계 최초의 클리어 글래스를 사용한 글래스 캡을 채용하였습니다. 이에 따라, 수지 몰딩 제품 등에서 자주 발생하는 다이싱 시의 손상으로 인한 광산란에 대해 우려할 필요가 없이, 높은 빔 품질을 실현합니다. 각 발광 영역은 공통 캐소드로 배선되어 발광 포인트 수의 조정이 가능한 개별 발광에서, 업계 최고 수준의 1kW급 초고출력 동시 발광까지 어플리케이션에 따라 적합한 조사 방법을 선택할 수 있습니다.
로옴 레이저 다이오드의 특징인 모든 발광폭에서의 균일 발광 강도 및 파장의 온도 의존성이 0.1nm/℃로 낮다는 특징 (일반품의 경우 0.26~0.28nm/℃ 정도)도 계승하여, 어레이화로 인한 채널간 발광 강도 저하 영역을 좁게 억제할 수 있습니다. 또한, 밴드 패스 필터※4를 통해 태양광 등 외란광 노이즈의 영향을 극소화할 수 있어, LiDAR의 원거리 검출 및 고정밀도화에 기여합니다.
신제품은 2024년 8월부터 샘플 대응을 개시하였습니다. 생산 거점은 전공정 로옴 주식회사 (본사 : 교토), 후공정 로옴 와코 주식회사 (오카야마)로, 모든 공정에서 자동차기기 품질 매니지먼트 규격 IATF 16949※5 취득을 완료하였습니다. 또한, 본제품은 2024년내 오토모티브 대응 (AEC-Q102※6 준거)을 위한 준비를 추진하고 있습니다.
샘플에 대해서는 담당 영업 또는 로옴 Web 문의 양식을 통해 문의하여 주십시오.

제품 이미지 / 발광 강도 비교

<배경>

최근 자동차 분야의 ADAS를 비롯하여, AGV나 드론, 로봇 청소기 등 동작의 자동화가 필요한 폭넓은 어플리케이션에서 정확하게 거리를 측정하고, 공간을 인식할 수 있는 LiDAR의 채용이 가속화되고 있습니다. 이러한 상황에서 「더 멀리」「더 정확하게」 정보를 검출하기 위해, 광원인 레이저 다이오드에는 「kW 레벨의 고출력」, 「여러 개의 광원을 좁은 간격으로 배치하여 발광」하고자 하는 요구가 높아지고 있습니다.
로옴은 LiDAR의 장거리 대응 및 고정밀도화에 기여할 수 있도록, 레이저의 좁은 발광폭을 실현하는 독자적인 특허 기술을 확립하였습니다. 2019년에 25W 출력 「RLD90QZW5」의 제품화를 시작으로, 2023년에는 120W 고출력 레이저 다이오드 「RLD90QZW8」을 개발하였습니다. 그리고 이러한 기술을 응용하여 125W, 8ch (1kW급)의 어레이 타입 신제품을 개발함으로써 레이저 다이오드의 고출력, 고성능화 요구를 실현하였습니다.

<LiDAR용 고출력 레이저 다이오드 라인업>

품명 데이터
시트
절대 최대 정격 (Tc=25℃) 전기적 · 광학적 특성 Typ. (Tc=25℃) 발광 영역
[μm]
패키지
[mm]
IFP[A] PO[W] VR[V] Topr[℃] PO[W] VF[V] 빔 확산 각도 피크 파장
λp[nm]
조건
IFP[A]
θ⊥[deg.] θ//[deg.]
NewRLD8BQAB3 PDF 50/ch 150/ch 30 Ta=-40 (Min.)
Tj=+125 (Max.)
125/ch 15 20 11 905 41 300×10
(Inter-ch:
30μm×8ch)
RLD8BQAB3
3.3×5.6, t=1.75
RLD90QZW8 PDF 46 145 10 -40~+85 120 13 20 11 905 38 270×10 Φ5.6 CAN
Φ5.6 CAN
RLD90QZW3 PDF 28 90 2 75 11 25 12 23 225×10
RLD90QZWD PDF 13 40 35 13 12 100×10
RLD90QZWB PDF 11 25 25 13 14 9 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 15 13 5 35×10

<어플리케이션 예>

자동차기기 : ADAS
민생기기 : 드론, 로봇 청소기, 골프용 레이저 거리 측정기 등
산업기기 : AGV, 서비스 로봇, 3D 모니터링 시스템 (사람, 사물 검출용 센서) 등

<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 : 서브 마운트
열 전도율이 높은 재료로 만들어진, 표면이 평탄하고 작은 판상의 탈착 보드.
※4 : 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, 거리가 동일한 경우에는 저소비전력화가 가능하며, 광 출력이 동일한 경우에는 거리의 연장이 가능해진다.
3D ToF를 사용한 LiDAR의 구조와 밴드 패스 필터
※5 : 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.
※6 : 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.

<신제품 프레젠테이션 "Featured Products">

Featured Products
총 1kW 고출력 905nm 대역
125W×8ch 레이저 다이오드
RLD8BQAB3 (PDF : 1.01MB)