1kW級の高出力赤外レーザーダイオード「RLD8BQAB3」を開発！

125W×8ch高出力アレイで、LiDARアプリケーションの測定距離・分解能を大幅アップ



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赤外レーザーダイオード「RLD8BQAB3」

ローム株式会社（本社：京都市）は、距離測定・空間認識用LiDAR(*1)を搭載する車載ADAS（先進運転支援システム）向けなどをターゲットに、高出力半導体レーザーダイオード「RLD8BQAB3」を開発しました。まずは、ドローンやロボット掃除機、AGV（無人搬送車）やサービスロボットなど民生・産業機器分野向けからサンプル供給を開始します。
新製品は、3D ToFシステム(*2)を用いて距離測定や空間認識を行うLiDAR向けに開発された、超小型面実装タイプの125W×8ch高出力赤外レーザーダイオードアレイです。高放熱基板に設けたサブマウント(*3)上に、1素子で8個の発光エリア（各発光幅300µm）を有する赤外レーザーダイオードを設置。パッケージの発光面には、面実装タイプレーザーダイオードとしては業界初(※)のクリアガラスを用いたガラスキャップを採用しており、樹脂封止品などで生じがちなダイシング時の傷による光散乱の心配もなく、高いビーム品質を実現します。各発光エリアはカソードコモンで配線されており、発光ポイント数を増やせる個別発光から、業界最高レベル(※)の1kW級超高出力同時発光まで、アプリケーションに合わせた照射方法の選択を可能とします。


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RLD8BQAB3

また、従来からロームレーザーダイオードの特長である、発光幅における均一発光強度や波長の低温度依存性0.1nm/℃（一般品は0.26～0.28nm/℃程度）も継承しており、アレイ化によるチャネル間の発光強度低下領域を狭くできるほか、バンドパスフィルター(*4)による太陽など外乱光ノイズの影響の極小化が可能で、LiDARの遠方検知・高精細化に寄与します。
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新製品「RLD8BQAB3」の構造図と発光強度比較

新製品は、2024年8月よりサンプル対応を開始しています。生産拠点は前工程がローム株式会社（本社：京都市）、後工程がローム・ワコー株式会社（岡山県）となります。どちらの工程も車載品質マネジメント規格のIATF 16949(*5)を取得済みです。また、本製品は2024年度中での車載対応（AEC-Q102(*6)準拠）に向けた準備も進めています。
サンプルについては、担当営業もしくは、ロームWebのお問い合わせ先よりお問い合わせください。
https://www.rohm.co.jp/contactus
背景
近年、車載ADASはもとより、AGVやドローン、ロボット掃除機など、動作の自動化を必要とする幅広いアプリケーションで、正確に距離測定・空間認識を行うことができるLiDARの採用が進んでいます。その中で、「より遠く」、「より正確に」情報を検知するため、光源となるレーザーダイオードには「kWレベルの高出力を出したい」、「複数の光源を狭間隔で発光したい」などの要望があります。
ロームは、LiDARの長距離対応・高精度化に貢献できる、レーザーの狭発光幅化を実現する独自の特許技術を確立しており、2019年に25W出力の「RLD90QZW5」を製品化したのを皮切りに、2023年には120Wの高出力レーザーダイオード「RLD90QZW8」を開発しています。今回、その技術の応用により125W、8ch（1kW級）のアレイ型新製品を開発することで、レーザーダイオードの高出力、高性能化の要求を実現しました。

ニュースリリース：https://www.rohm.co.jp/news-detail?news-title=2024-09-25_news_laser-diode&defaultGroupId=false
LiDAR向け高出力レーザーダイオードのラインアップ
[画像4: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/62988/47/62988-47-f65c4ba5bc0abcf9f8bf01ddbbc1d23b-3900x1365.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
LiDAR向け高出力レーザーダイオードのラインアップ

新製品：RLD8BQAB3
https://www.rohm.co.jp/products/laser-diodes/high-power-lasers/rld8bqab3-product
アプリケーション例
- 車載機器：ADAS
民生機器：ドローン、ロボット掃除機、ゴルフレーザー測距計など
産業機器：AGV、サービスロボット、3D監視システム（人・物検知用センサ）など

用語説明
*1) LiDAR（ライダー）
Light Detection And Rangingの略で、ToFシステム（光源およびToFセンサやイメージセンサ）などを用いて構成され、周囲の状況をセンシングするアプリケーションのこと。
*2) 3D ToFシステム
ToFはTime of Flightの略称で、光源となる光の飛行時間を測ることで距離を割り出し、空間をセンシングする手法。それを用いて3D（3次元）の空間認識・距離測定を行うシステムのこと。
*3) サブマウント
熱伝導の高い材料で作られた表面が平坦な小さな板状の取り付け台。
*4) バンドパスフィルター
特定の光の波長帯の信号だけを通過させるフィルターのこと。オプティカルデバイスにおいては、バンドパスフィルターの範囲が狭ければ、ピーク波長に近い光のみを効率的に取り出すことができるため、太陽光などの外乱光ノイズの影響を極小化でき、同じ距離であれば低消費電力化が、同じ光出力であれば距離の伸長が可能となる。
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3D ToFを使ったLiDARの仕組みとバンドパスフィルターについて

*6) AEC-Q102
AECはAutomotive Electronics Councilの略で、大手自動車メーカーと米国の大手電子部品メーカーが集い、制定された車載用電子部品信頼性規格。Q102は、特にオプトデバイスに特化した規格となっている。

※2024年9月25日ローム調べ

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