據(jù)了解，在2020年深圳光博會(huì)前夕，檸檬光子面向飛行時(shí)間（Time-of-Flight）測(cè)距的3D傳感領(lǐng)域首次推出了基于水平腔表面發(fā)射激光器（HCSEL）技術(shù)的線(xiàn)光斑半導(dǎo)體激光投射ToF光源，可廣泛應(yīng)用于激光雷達(dá)、掃地機(jī)器人、工業(yè)檢測(cè)和醫(yī)療等行業(yè)。

圖1  檸檬光子獨(dú)家HCSEL線(xiàn)光斑激光投射模組示例

檸檬光子的HCSEL激光芯片結(jié)合了邊發(fā)射激光器（EEL）高功率輸出和垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）更適合大規(guī)模量產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，可同時(shí)滿(mǎn)足激光雷達(dá)普及應(yīng)用對(duì)激光光源的三大需求：更高峰值功率、更小光譜溫度漂移和更長(zhǎng)激光波段，從而實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的3D感測(cè)距離、更高信噪比和人眼安全防護(hù)。

相比VCSEL及EEL，HCSEL芯片技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：

- 超高的功率，可實(shí)現(xiàn)單管峰值功率數(shù)百瓦

- 大輸出口徑賦予芯片更高的可靠性

- 光譜線(xiàn)寬窄，波長(zhǎng)穩(wěn)定，便于3D傳感和LiDAR應(yīng)用有效濾除噪聲

- 優(yōu)異的光束質(zhì)量降低光學(xué)整形難度和提高光場(chǎng)利用率

- 優(yōu)異的偏振度利于傳感探測(cè)和光學(xué)合束

- 簡(jiǎn)單的芯片制造工藝從理論上保證更可控的成本

線(xiàn)掃描的3D傳感方案具有相對(duì)較高的方案集成度，以及相對(duì)低成本的更成熟的線(xiàn)陣光電接收芯片，使得線(xiàn)掃描方案越來(lái)越多的受到傳感行業(yè)的關(guān)注。傳統(tǒng)的EEL和VCSEL激光芯片由于其較大的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角，很難通過(guò)diffuser形成相對(duì)低成本的均勻線(xiàn)光斑。檸檬光子的新型HCSEL激光芯片憑借其一個(gè)方向近乎準(zhǔn)直的出光發(fā)散角，可以大大提高經(jīng)diffuser整形過(guò)后的光場(chǎng)銳利度和均勻度，實(shí)現(xiàn)理想的線(xiàn)光斑。圖2是2 W VCSEL和HCSEL經(jīng)過(guò)同一120度 x 1度diffuser之后的光場(chǎng)效果對(duì)比。

圖2  VCSEL和HCSEL芯片經(jīng)120度 x 1度diffuser的光場(chǎng)對(duì)比

檸檬光子的HCSEL新型半導(dǎo)體激光器芯片，將會(huì)以更高性能、更高可靠性和更低成本的特性，將3D傳感應(yīng)用提升到一個(gè)新的高度。目前檸檬光子可提供2~50 W峰值功率的線(xiàn)光斑HCSEL激光投射ToF光源，已有多家國(guó)際知名廠(chǎng)商采用HCSEL芯片方案并正在進(jìn)行測(cè)試。