LiDAR用120W高出力レーザーダイオード「RLD90QZW8」-ROHM

※2023年9月28日ローム調べ

＜要旨＞

ローム株式会社は、距離測定・空間認識用 LiDAR ライダー^*1を搭載する産業機器分野のAGV（Automated Guided Vehicle / 無人搬送車）やサービスロボット、民生機器分野のロボット掃除機などに向けて、高出力半導体レーザーダイオード「RLD90QZW8」を開発しました。

「RLD90QZW8」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、赤外120W高出力レーザーダイオードです。独自の素子開発技術により、レーザー波長の温度依存性を一般品比66％減となる⊿11.6nm（平均0.10nm/℃）まで低減させています。

これにより、バンドパスフィルター^*3の狭小化に寄与するため、LiDARの遠方検知に貢献します。また、業界最小クラス^※の発光幅270µmでありながら、発光幅の97％にあたる264µmの領域で均一な発光強度を実現しており、LiDARの高精細化にも貢献します。

さらに、新製品は高い電力光変換効率（PCE）も実現しており、高効率な光出力が可能となることから、LiDARの低消費電力化にも貢献します。

その他、新製品の評価・導入に必要となる豊富な設計データをローム公式Web上に無償公開しており、素早い市場導入をサポートします。

LiDAR用途でのレーザーダイオード駆動には、ナノ秒オーダーの高速スイッチングも必要となりますが、ロームが開発したEcoGaN™シリーズの150V GaN HEMT、及びゲートドライバを組み合わせたリファレンスデザイン「REFLD002」もローム公式Web上で公開しています。

近年、AGVやロボット掃除機、自動運転車など、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」まで、「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出力と性能の向上が求められています。

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。2019年に25Wレーザーダイオード「RLD90QZW5」、2021年に75Wレーザーダイオード「RLD90QZW3」を開発しています。

今回、市場からの更なる高出力化ニーズの高まりを受けて、120W出力が可能な新製品を開発しました。

サンプル品番は末尾にｰ00Aまたは-10Aが付きます。

品番	パッケージサイズ	絶対最大定格（Tc=25℃）	電気的光学特性（Tc=25℃）
I_F [A]	P_O [W]	V_R [V]	動作温度範囲 [℃]	I_F [A]	P_O [W]	V_F [V]	垂直ビーム拡散角度 Θ⊥ [deg.]	水平ビーム拡散角度 Θ// [deg.]	ピーク波長 [nm]	発光エリア [μm×μm]
NEW RLD90QZW8	購入はこちらデータシート	Φ5.6mm CAN	46	145	10	-40 ～ +85	38	120	13	20	11	905	270×10
RLD90QZW3	購入はこちらデータシート	28	90	2	23	75	11	25	12	225×10
RLD90QZWD	購入はこちらデータシート	13	40	12	35	13	100×10
RLD90QZWB	購入はこちらデータシート	11	25	9	25	13	14	50×10
RLD90QZW5	購入はこちらデータシート	9	14	12	70×10
RLD90QZWC	購入はこちらデータシート	11	30	11	13
RLD90QZWJ	購入はこちらデータシート	9	25	15	20	14	50×10
RLD90QZWA	購入はこちらデータシート	6	17	5	15	13	35×10

など

新製品では、評価・導入に必要となる駆動回路の設計手法を記載したアプリケーションノートや、基板開発用のデータ、シミュレーション用のモデル（SPICEモデル、Rayデータ）など、豊富な設計データをロームの公式Web上に無償公開しており、素早い市場導入をサポートします。詳細は下記URLをご覧ください。

新製品およびロームが開発したEcoGaN™シリーズの150V GaN HEMT、高速ゲートドライバ「BD2311NVXシリーズ」を搭載したLiDAR向けリファレンスデザインをロームWebにて公開しています。

・「EcoGaN™」は、ローム株式会社の商標または登録商標です。

*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) 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。