【导读】近日，度亘核芯光电技术（苏州）有限公司（简称：度亘核芯）成功开发用于车载激光雷达的940nm耐高温半导体激光芯片和光纤耦合泵浦模块，并通过了严格的性能与可靠性测试，正式推出具有小体积、高抗反、耐高温、耐低温等优点的符合车规要求的940nm光纤耦合泵浦模块。
图：用于车载激光雷达的高性能940nm光纤耦合泵浦模块
应用与背景
在车载激光雷达工作波长的选择方面，相对于905nm等波长，1550nm波长的人眼安全阈值更高，可以发射更高的激光功率以达到更高的测距灵敏度；并且该波长远离太阳红外背景光，因此具有高的抗干扰能力，能够实现更远距离的传感探测。1550nm的光纤激光器作为激光雷达光源已逐渐成为无人驾驶、车辆安全预警、测距、测风等激光雷达的重要技术方案之一，是目前激光雷达领域的技术热点。
目前，940nm光纤耦合模块泵浦1550nm光纤激光器的方案是实现1550nm激光雷达应用的主要技术途径，能够充分满足激光雷达对高峰值功率、短脉冲、高光束质量的要求。
开发成果
基于度亘核芯全链条的芯片研发与生产平台，围绕性能及可靠性难点问题进行攻关，成功开发了高性能940nm半导体激光芯片。并且针对车规级应用需求，进行了光纤耦合模块的设计优化，25℃下，12A输出功率大于12W，10W功率下耦合模块的电光转换效率高达60%，在极高温度105℃环境条件下，仍然可以稳定实现高于7W的功率输出。
图：940nm光纤耦合泵浦模块的典型光电特性曲线（25℃ & 105℃）
在可靠性方面，该激光泵浦模块经过了20G加速度、20-2000HZ频率的机械振动测试，同时经过了500G加速度的机械冲击测试，测试之后模块无松动变形等现象，并且振动冲击前后工作电流 Iop变化均值仅为1.2%，完全满足应用的可靠性需求。
在环境适应性方面，该泵浦模块具有良好的耐高温、耐低温特性。在-40℃到110℃的500次高低温循环测试中，工作电流 Iop变化率均值为-0.2%。模块在极端温度-60℃及105℃温度下测试的波长分别为915.3nm、972.6nm，完全处于1550nm激光雷达系统的有源光纤离子吸收窗口内，可确保激光雷达系统在大温度范围的苛刻环境下的正常工作，具有极强的温度适用性。
图：不同温度下（-60°C、25°C、105°C）光纤耦合模块光谱测试曲线
针对车规级1550nm激光雷达应用的940nm泵浦模块需求，度亘核芯自主开发的高性能及高可靠性的940nm半导体激光芯片及光纤耦合模块，各项指标满足车规级应用要求。此外，度亘核芯在工艺过程控制、可靠性验证等环节建立了完善的质量管理体系，具备车规级940nm泵浦模块的批量生产和供货能力。
度亘核芯
度亘核芯以高端激光芯片的设计与制造为核心竞争力，聚焦光电产业链上游，拥有覆盖化合物半导体激光器芯片设计、外延生长、器件工艺、芯片封装、测试表征、可靠性验证以及功能模块等全套工程技术能力和量产制造能力，专注于高性能、高功率、高可靠性光电芯片及器件的设计、研发和制造，产品广泛应用于工业加工、智能感知、光通讯、医疗美容和科学研究领域，致力打造具有国际行业地位的产品研发中心和生产制造商。
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