Introduction

Avec l'avancement rapide de la science et de la technologie, le LiDAR (Light Detection and Ranging), en tant que technologie de télédétection optique active de pointe, joue un rôle vital dans divers secteurs. De la transportation intelligente et de la conduite autonome à l'automatisation industrielle, le LiDAR est devenu une partie intégrante de la vie moderne. Dans un système LiDAR, la performance de la source lumineuse détermine directement des paramètres clés tels que la portée de détection, la précision et la fiabilité. Le diode laser pulsé multi-jonction 905nm est devenu l'une des sources lumineuses centrales dans le LiDAR en raison de ses caractéristiques de performance uniques et de ses avantages. Cet article présente systématiquement les principes de base, les avantages d'application et les cas d'utilisation pratiques des diodes laser pulsées multi-jonction 905nm dans le LiDAR.

Principe de base des diodes laser pulsées multi-jonction 905nm

• Principe de fonctionnement : Plusieurs jonctions PN sont intégrées verticalement dans un substrat semi-conducteur. Chaque jonction peut générer indépendamment une émission laser et fonctionner simultanément lorsqu'elle est alimentée par des impulsions de courant.

• Longueur d'onde de 905nm: Cela fait référence à la longueur d'onde de sortie du laser. La bande 905nm est actuellement la longueur d'onde d'émission la plus largement utilisée dans les systèmes LiDAR commerciaux. Elle offre un bon équilibre entre sécurité oculaire et forte pénétration atmosphérique, répondant aux exigences de la plupart des scénarios extérieurs et automobiles.

• Structure multi-jonction: Plusieurs couches actives sont connectées en série à l'aide de jonctions tunnel. Cette structure améliore le débit de courant et la puissance de sortie maximale sans augmenter la surface de la puce, améliorant l'efficacité globale et la stabilité thermique—des avantages clés dans la conception moderne des dispositifs optoélectroniques semi-conducteurs.

• Caractéristiques pulsées: Comparées aux lasers à onde continue, les lasers pulsés peuvent libérer une énergie extrêmement élevée sur de courtes durées, entraînant une haute puissance de crête. La largeur d'impulsion et la fréquence de répétition peuvent être contrôlées avec précision pour améliorer la résolution de portée et la clarté du signal. De plus, le faible rapport cyclique (~0,1%) de la diode laser pulsée multi-jonction 905nm minimise les effets thermiques, la rendant idéale pour des conceptions de systèmes laser compacts.

Avantages d'application des diodes laser pulsées multi-jonction 905nm

• Coût de détection et structurel faible:
  Les lasers 905nm fonctionnent dans la plage sensible des photodétecteurs à base de silicium, qui sont largement disponibles, rentables et hautement intégrés. Cela rend la diode laser pulsée multi-jonction 905nm avantageuse en termes de coût global du système. De plus, la structure multi-jonction améliore la puissance de sortie sans augmenter la taille ou le coût de la puce. À mesure que la technologie de fabrication des semi-conducteurs continue de progresser, le coût de production des puces multi-jonction diminue, réduisant encore le coût total du système.

• Conception miniaturisée et intégration facile:
  Le facteur de forme compact des diodes laser multi-jonction 905nm—certaines aussi petites que sub-millimétriques—les rend idéales pour l'intégration dans des systèmes LiDAR miniaturisés. De plus, ces diodes peuvent être fabriquées sous forme de matrices (par exemple, 1×N ou 2D) pour atteindre une puissance de sortie plus élevée et permettre un contrôle flexible du faisceau.

• Portée de détection étendue:
  La distance de détection est un indicateur de performance critique dans les applications LiDAR. La haute puissance de crête de la diode laser pulsée multi-jonction 905nm prolonge considérablement la portée de détection du système. Dans le LiDAR de véhicule, cela permet une détection précoce des obstacles à longue distance, fournissant un temps de réaction essentiel pour les systèmes de conduite autonome.

• Haute précision de mesure:
  La précision de la mesure de distance dépend de la précision du chronométrage des impulsions laser. La diode laser pulsée multi-jonction 905nm prend en charge la génération d'impulsions ultracourtes avec un contrôle précis de la largeur d'impulsion et de la fréquence de répétition. Cela permet au système LiDAR de mesurer avec précision le temps de vol et de minimiser les erreurs de portée.

Applications pratiques des diodes laser pulsées multi-jonction 905nm dans le LiDAR

• LiDAR de véhicule (ADAS et conduite autonome):
  Dans les véhicules intelligents, la diode laser pulsée multi-jonction 905nm offre une haute sensibilité et une détection à longue portée pour le LiDAR, fournissant des données fiables pour les systèmes ADAS (systèmes avancés d'assistance à la conduite) et les systèmes de conduite autonome.

• Automatisation industrielle et navigation robotique:
  Grâce à leur haute puissance de sortie et à leur fréquence de répétition, ces diodes sont largement utilisées dans l'automatisation industrielle pour le positionnement des robots, la navigation et l'évitement d'obstacles.

• Transport intelligent et LiDAR UAV:
  Le temps de réponse rapide et la forte adaptabilité environnementale de la diode laser pulsée multi-jonction 905nm la rendent bien adaptée aux systèmes LiDAR de surveillance du trafic, tels que la détection de vitesse et l'application des violations, ainsi qu'à la cartographie et navigation basées sur UAV.

Conclusion

La diode laser pulsée multi-jonction 905nm est rapidement devenue la source lumineuse centrale pour les systèmes LiDAR de nouvelle génération en raison de sa haute puissance de sortie, de son émission à haute fréquence, de son design compact et de son excellente fiabilité. Elle est largement utilisée dans le LiDAR de véhicule, l'automatisation industrielle, le transport intelligent et les applications UAV. Avec les progrès technologiques continus, ces diodes laser devraient jouer un rôle encore plus important dans les futurs domaines haut de gamme et émergents.

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