激光雷達（LiDAR）技術是業(ye) 界公認的智能駕駛核心技術。國內(nei) 近年來在多線激光雷達產(chan) 業(ye) 化領域獲得了長足的進步，而固態激光雷達方麵和國外差距卻還不小，關(guan) 鍵在於(yu) 底層研發技術受限，尤其是光源芯片技術。垂直腔麵發射激光器（VCSEL）二維麵陣在封裝方式和光束整形等方麵獨具優(you) 勢，十分適合作為(wei) 全固態激光雷達光源。隨著智能駕駛時代的到來，麵向未來激光雷達固態化發展趨勢，國際知名VCSEL廠商如Trilumina、Princeton Optronics（已被ams收購）、Philips Photonics等公司早已對高功率VCSEL芯片開展產(chan) 業(ye) 布局。

近年來，隨著基於(yu) VCSEL的3D感測技術在iphoness X手機中獲得成功應用，VCSEL受到了國內(nei) 投資人和各大廠商的廣泛青睞。然而這類3D感測VCSEL芯片激光功率僅(jin) 有瓦級水平，探測距離非常近，無法滿足智能駕駛用固態激光雷達的應用需求。百瓦級VCSEL芯片及其驅動電路技術門檻非常高，國際上也隻有美國、日本等少數高水平研發團隊擁有相關(guan) 核心技術。

據麥姆斯谘詢報道，近日，長春光機所高功率半導體(ti) 激光團隊在910nm高功率VCSEL領域取得突破，成功實現麵向全固態激光雷達應用的百瓦級VCSEL列陣。該團隊張建偉(wei) 、張星等人采用多列陣平麵封裝的方式，開發出激光功率高達120W的910nm VCSEL激光列陣模塊，該模塊輸出功率達到100W時所需的工作電流僅(jin) 為(wei) 55A，激光列陣重複頻率10kHz，脈寬30ns。經過簡單的透鏡光束整形，在100W輸出功率時獲得了近高斯形貌的光場分布，相關(guan) 成果已經發表在光電子領域專(zhuan) 業(ye) 雜誌JJAP（Japanese Journal of Applied Physics 57， 100302 （2018））。

左圖：百瓦級VCSEL列陣模塊功率曲線及實物圖，右圖：整形後的遠場光斑形貌

本次長春光機所在百瓦級VCSEL芯片技術上的突破將推動我國固態激光雷達技術快速發展。麵對智能駕駛行業(ye) 帶來的固態激光雷達發展機遇，長光所與(yu) 複旦大學依托各自優(you) 勢，聯手成立複旦—長光合作基金（項目號：FC2017－002），資助長光所高功率半導體(ti) 激光團隊與(yu) 複旦大學高功率電子學團隊開展深度合作，開發驅動一體(ti) 化固態激光雷達光源模塊，以期早日掌握產(chan) 業(ye) 化技術。目前該模塊正被小批量用於(yu) 麵陣型固態激光雷達係統探測效果驗證。除此之外，長春光機所在2016～2017年間陸續開發出用於(yu) 測距與(yu) 成像的808nm／850nm波段VCSEL驅動集成模塊係統，脈衝(chong) 激光功率均可以達到30W以上。

用於(yu) 遠距離探測（左圖）及輔助照明（右圖）的百瓦級VCSEL列陣模塊

由長春光機所與(yu) 複旦大學高功率電子學團隊合作開發

長春光機所高功率半導體(ti) 激光研發團隊創始人為(wei) 我國著名半導體(ti) 激光專(zhuan) 家王立軍(jun) 院士，目前王院士擔任團隊學術帶頭人，現任團隊負責人寧永強研究員為(wei) 中央組織部“萬(wan) 人計劃”領軍(jun) 人才、國務院特殊津貼獲得者。團隊自2002年至今堅持深耕高功率VCSEL領域，在高功率VCSEL領域創造了多個(ge) “中國第一”，曾於(yu) 2004年在國際上首次研製出連續輸出功率為(wei) 1．95W的980nm VCSEL單管芯片，2011年實現國際最高脈衝(chong) 功率的980nm VCSEL單管（92W）及列陣芯片（210W）。目前已掌握百瓦級高功率VCSEL芯片結構設計、外延製備、工藝流片、封裝測試全鏈條核心技術。