2022年，被稱為(wei) 激光雷達規模化生產(chan) 的元年，根據Yole發布的《2022年汽車與(yu) 工業(ye) 領域激光雷達報告》顯示，中國廠商已成為(wei) 全球車載激光雷達賽道的重要玩家，預計2022年有超過20萬(wan) 台的激光雷達交付上車。隨著激光雷達性能、成本、可靠性等不斷優(you) 化，2023年激光雷達有望出現爆發性的增長。

作為(wei) 激光雷達的重要組成之一的光源也隨著各種技術路線的競爭(zheng) ，引發了廣泛的關(guan) 注和討論，EEL、VCSEL和MOPA光纖激光器是當前三種主流激光器，在機械掃描、棱鏡旋轉掃描和MEMS掃描係統中，EEL覆蓋了長中短距的各種應用，是最理想的光源。在全區域爆閃模式下的固態激光雷達，則根據距離的要求而選擇VCSEL或EEL。而應用在分區控製等固態激光雷達應用則可以充分利用VCSEL的多發光孔的特性，實現1D/2D控製，在短距固態應用中成為(wei) 優(you) 選。

綜合Yole等機構的統計數據，當前激光雷達的光源仍然以EEL為(wei) 主，占據55%的市場份額，VCSEL占有18%的份額。光源的製約因素主要有性能、成本、產(chan) 業(ye) 成熟度、人眼安全等因素，綜合來看，905nm EEL仍是目前激光雷達應用綜合性能的最優(you) 解，同時是市場的選擇。

但是，常規的EEL也存在一些性能缺點，例如波長溫漂係數通常為(wei) 0.28 nm/K，遠高於(yu) VCSEL的0.07 nm/K，這也成為(wei) 限製EEL發展的重要因素，尤其在滿足車規級的-40℃~125℃溫度範圍內(nei) ，光源本身的波長變化率越小，探測器的帶通濾波器的波長範圍就可以設置得更窄。鑒於(yu) 此，作為(wei) 國內(nei) 激光雷達發射芯片的領先供應商瑞波光電日前推出具備自主核心技術的新一代3J和4J的低溫漂65W、135W、165W 905nm芯片係列，波長隨溫度變化係數小於(yu) 0.09 nm/K，部分型號達到0.06 nm/K，在溫度漂移特性已經接近甚至優(you) 於(yu) VCSEL，實現了國產(chan) 905nm EEL芯片的重大技術突破，填補了國內(nei) 空白，同時削弱了VCSEL的競爭(zheng) 優(you) 勢。

瑞波光電新一代905nm EEL芯片係列有四個(ge) 特點：

● 溫漂係數低，即波長隨溫度的變化率低。一般市麵上905nm的EEL激光器，波長隨溫度變化率在0.28 nm/K，而瑞波新一代65W、135W、165W 905nm芯片係列的溫漂係數小於(yu) 0.09 nm/K，部分型號的溫漂係數為(wei) 0.06 nm/K。光源本身的波長變化率越小，探測器的帶通濾波器的波長範圍就可以設置得更窄，對於(yu) 激光雷達整體(ti) 的抗噪性能和測量精度的提高都有很大幫助。

● 功率密度高、功率高。在3J 65W等級產(chan) 品裏麵實現了110µm業(ye) 界超窄的發光線寬，在3J 135W和4J 165W等級實現220µm業(ye) 界超窄的發光線寬，有助於(yu) 支持實現長距離測距和高精度測距。激光器本身的發光尺寸越窄，經過透鏡之後得到的平行光斑就越小，光斑中心部分光強就越強，可以打得更遠，測的精度也越高。3J芯片和4J芯片的斜率效率分別達到了3.5W/A和4.5W/A， 其中新一代4J芯片實現了量產(chan) 芯片裏最高的輸出功率165W。

● 快軸和慢軸發散角得到優(you) 化。瑞波公司新一代905nm芯片快軸發散角為(wei) 22°，慢軸發散角為(wei) 10°，而常規905nm芯片的快軸發散角通常為(wei) 30°，慢軸發散角17°，這樣意味經過準直後的實際等效功率密度會(hui) 得到大大提升。

●  高溫下功率穩定性全球最佳。瑞波公司新一代905nm芯片在環境溫度從(cong) 25變化到125攝氏度，功率變化量小於(yu) 30%，而該指標的行業(ye) 普遍水平為(wei) 40-50%。高溫下功率穩定意味著高熱負載下功率穩定。據評估，瑞波芯片在500kHz高重頻下仍然有優(you) 秀的輸出功率。

“我們(men) 認為(wei) 激光雷達中的EEL和VCSEL技術，屬於(yu) 既競爭(zheng) 又補充的關(guan) 係，就像VCSEL在不斷提升光功率密度一樣，EEL也在不斷優(you) 化溫漂特性、發散角特性等性能，同時不斷降低成本，瑞波光電一直致力於(yu) 開發高性能的EEL芯片，在保持高功率密度的前提下，不斷提升光學性能和溫度特性，為(wei) 激光雷達的設計帶來係統性革新。”深圳瑞波光電子有限公司市場負責人於(yu) 占濤表示。

“EEL相比VCSEL的最大技術優(you) 勢是光功率密度非常高，比VCSEL至少高1個(ge) 數量級。目前瑞波光電開發的905nm EEL芯片的功率密度可以達到50 kW/mm²，而當前VCSEL通過多結工藝將功率密度最高提升到2 kW/mm²，但仍與(yu) EEL有很大的差距。”

低溫漂EEL和VCSEL性能對比表（來源：瑞波光電）

從(cong) 上述表中我們(men) 可以發現，多結VCSEL相比低溫漂EEL，仍存在功率密度的短板，並且低溫漂優(you) 勢被追平，EEL可將溫漂降係數低到0.06 nm/K甚至更低，VCSEL僅(jin) 剩低成本、二維特性方麵的優(you) 勢，但是EEL仍可以通過性能改進和規模化製造，抵消VCSEL的優(you) 勢。例如EEL可以通過規模效應和自動化製造技術將成本降低至VCSEL同等級別；EEL可以通過封裝實現二維可尋址陣列；新一代EEL的快軸發散角寬度已經比上一代減少1/3，未來還有改善的空間；同時EEL有個(ge) 優(you) 勢是偏振態固定，而VCSEL的偏振態比較隨機、影響測距的精度。另外，VCSEL陣列在高功率輸出的同時工作電流需要達到數百A，這也對驅動電源形成很大的挑戰。

未來瑞波光電將持續優(you) 化溫漂係數，進一步做窄發射區尺寸，提升光功率密度，提升出光效率，繼續鞏固905nm EEL的技術優(you) 勢。

在過去的2022年，瑞波905nm EEL激光雷達發射芯片通過車規AEC-Q102裏四項測試項目，包括HTOL、WHTOL、PTC和ESD-HBM。瑞波還積累了超過500萬(wan) 器件小時的長期壽命測試數據，以此數據建立的壽命模型預測器件的壽命超過100萬(wan) 小時。憑借優(you) 異的性能和高可靠性，瑞波光電目前已經與(yu) 國內(nei) 多家頭部激光雷達廠商展開深度合作，並實現批量的應用。

作為(wei) 可以探測更遠距離或更廣視角並立體(ti) 成像的傳(chuan) 感器，車規激光雷達已經被證明是高級別輔助駕駛不可或缺的關(guan) 鍵部件。隨著像素密度愈來愈高，體(ti) 積越來越小，成本越來越低，激光雷達在ADAS及自動駕駛傳(chuan) 感器中的比重會(hui) 越來越大，同時也對激光芯片提出更高要求，瑞波光電願與(yu) 業(ye) 界同仁一起，開發出滿足市場需求的高性能、高可靠性、低成本的激光雷達。

關(guan) 於(yu) 瑞波光電

深圳瑞波光電子有限公司是專(zhuan) 業(ye) 從(cong) 事高端大功率半導體(ti) 激光芯片研發和生產(chan) 的國家高新技術企業(ye) ，擁有半導體(ti) 激光芯片外延設計、芯片製造工藝，芯片封裝、表征測試等全套核心技術，可向市場提供高性能、高可靠性大功率半導體(ti) 激光芯片，封裝模塊及測試表征設備，並可提供研發谘詢服務。

公司芯片產(chan) 品形式包括：①單管芯片（single-emitter）和bar條，功率從(cong) 瓦級到數百瓦級，波長覆蓋從(cong) 可見光到近紅外波段（635nm—1550nm），性能達到國內(nei) 領先、部分國際領先水平，替代進口高端激光芯片；②封裝產(chan) 品包括C-Mount、COS（Chip on Submount）、TO/SF等；③表征測試設備種類齊全、自動化程度高，包括Bar條綜合性能測試機、Full-bar 綜合性能測試機、全自動COS綜合性能測試機、半導體(ti) 激光光纖耦合模塊綜合性能測試機、大功率半導體(ti) 激光芯片器件老化/壽命測試機等。

公司產(chan) 品廣泛應用於(yu) 激光雷達、醫療美容、工業(ye) 加工、激光顯示、科研等領域。瑞波光電的發展遠景是成為(wei) 世界一流的半導體(ti) 激光芯片解決(jue) 方案供應商，使命是“激光創造美好生活，用芯成就無限可能”。