24. Februar 2021

Neue Generation von Infrarot-Lasern für LiDAR von Osram

Spezielles Chipdesign hebt Wellenlängenstabilität von Kantenemittern auf neues Level - LiDAR ist eine Schlüsseltechnologie bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge. Im Dreiklang mit Radar und Kamera-Systemen bildet es die Sehfähigkeit des Autos, die die Umgebung erfasst. LiDAR, kurz für Light Detection and Ranging, arbeitet mit Infrarotlicht und erstellt eine präzise, dreidimensionale Karte der Umgebung. Je besser diese Bildinformationen sind, desto leichter können sie die nachgelagerten Systeme verwerten.

Dank der neuartigen Lasertechnologie von Osram „sehen“ LiDAR-Systeme künftig wesentlich klarer [Bild: OSRAM Opto Semiconductors GmbH]

Bisher kam es bei den hierfür eingesetzten Infrarot-Lasern bei steigenden Temperaturen im Bauteil zu Abweichungen in der Wellenlängenstabilität von bis zu 40 Nanometern. In der Folge „sieht“ das LiDAR-System etwas verschwommen. Ein neuartiges Chipdesign von Osram reduziert die Wellenlängen-Verschiebung nun auf lediglich zehn Nanometer und ermöglicht dadurch deutlich klarere und schärfere Bilder der Umgebung.

Dank des neu entwickelten Chipdesigns können Edge Emitting Laser im Hinblick auf die Wellenlängenstabilität – bei für Automotive-Anwendungen üblichen Betriebstemperaturen bis 125°C – mit den Werten von VCSEL gleichziehen und diese sogar übertreffen. Der technologische Meilenstein in der Entwicklung von Infrarot-Lasern ermöglicht die Verwendung eines wesentlich kleineren Wellenlängenfilters am Detektor, was das Signal-Rausch-Verhältnis deutlich verbessert.

Dieser technologische Fortschritt konnte bereits bei Bauteilen mit sogenannter „Triple-Junction“, also drei übereinander geschichteten lichtemittierenden Flächen, nachgewiesen werden, und wird künftig bei allen Osram Infrarot-Lasern zum Einsatz kommen und LiDAR-Systemherstellern enorme Vorteile bieten.

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