近日洛微科技受邀參加“跨界融合,智算未來!”為主題的iFOC2024?? 第22屆訊石光通信市場暨技術專題研討會。洛微科技創始人兼CTO孫笑晨博士帶來《硅光子FMCW激光雷達技術和商業化》主題報告,與行業同行和專家就硅光子、激光雷達、智能駕駛、光電芯片等多個熱門話題展開熱烈討論,共同探討光電融合與光電互聯新趨勢。
現場最引人矚目的成果為,洛微科技向外界發布全球首個單片全集成發射、接收和光路功能的硅光芯片(后簡稱“全集成硅光芯片”),該芯片產品方案有望徹底改變FMCW激光雷達技術和產品化進程,大幅度提前激光雷達的商業化落地時間。洛微科技將成為國內首家對外提供FMCW激光雷達核心集成硅光芯片產品方案和設計服務的供應商。
調頻連續波相干探測(FMCW)激光雷達,因其獨特的相干測距方式,正逐步成為自動駕駛和激光傳感領域的優選產品技術方案。FMCW激光雷達具備直測速度場、抗環境干擾能力強、測距精度高、測量距離遠等顯著優勢,能夠真正實現四維感知數據,高可靠性和置信度的感知質量,為自動駕駛感知、決策控制提供真正的安全冗余能力,有效保障駕乘安全。
隨著硅光子集成芯片技術在激光雷達的應用, FMCW激光雷達的技術突破和規模化量產成為現實。但是并非所有的硅光FMCW方案都可以實現規模化量產,只有全集成硅光芯片方案才是實現FMCW激光雷達規模化商用的唯一路徑,且有望讓FMCW激光雷達的成本達到千元量級。
洛微科技采用國際領先的基于異質集成的全集成芯片化解決方案,創造性地將激光雷達的核心模塊高度集成于單一芯片上,實現收發一體的設計,進一步推動激光雷達的輕量化、小型化和低成本目標實現。下圖是全球首個單片全集成FMCW 激光雷達硅光芯片架構示意圖。
全球首個單片全集成激光雷達硅光芯片
●該芯片在毫米級尺度范圍內集成了調頻連續波相干探測(FMCW)激光雷達的核心光電功能單元,單片硅光芯片內部集成包括Chirp激光器、多通道的光放大器、相干混頻平衡探測器陣列、多通道偏振分離共軸光路、固態掃描收發天線陣列等FMCW激光雷達全部發射、接收和光路等。相比自研上一代集成接收和光路的硅光芯片,器件數量和集成度提升數倍,并去掉獨立激光和光放大芯片,成本節省80%。
●該芯片采用國際領先的III-V和硅光異質集成芯片技術和工藝平臺,有效解決了片上Chirp激光器設計、有源無源的耦合的工程化問題,將傳統上只能由外置激光器或共封裝多芯片的方案變為SoC的單片方案,極大提高了產品的集成度和良率,極大降低了產品的成本和能量效率。該芯片設計中,激光器可實現大于10GHz的調頻帶寬,低于0.2dB的波導耦合損耗,支持8到16通道的FMCW接收同時工作,每通道功耗比洛微上一代基于硅光和激光器芯片共封裝的SiP型光引擎降低50%,進一步擴大對基于外置光纖激光器等傳統方案的優勢。
●該芯片將激光雷達核心發射、接收、光路功能集成于單顆芯片,有望讓FMCW激光雷達終極方案成為現實,同時也有能力實現車載激光雷達成本的千元機目標。FMCW激光雷達樣品雖然已經開始陸續在市場上出現,但是并非所有FMCW方案都可以實現有競爭力的產品化,我們認為基于異質全集成芯片方案將是唯一實現路徑。
本次會議,洛微科技CTO孫笑晨博士,也介紹了洛微科技在硅光子芯片研發與FMCW激光雷達領域多年積累的產品成果,分享了FMCW激光雷達取得的商業化進展。?? 會議期間,孫博士明確提出未來洛微科技在車載激光雷達領域的商業合作模式,洛微科技將始終致力于光芯片和光引擎類產品的開發和設計,并可以擴展為更多光傳感和其他光電領域的核心光子芯片供應商,為市場提供相關的光子芯片以及整機參考方案,賦能傳感器系統集成商,合作推動光電產業升級。
洛微科技將面向車載和工業市場推出LuminWave?? RaptorTM系列光引擎芯片產品線,包括面向車載應用的多通道類產品,和工業高精度類產品,以及芯片評估套件、底層DSP算法IP、模組和整機參考方案等,幫助客戶快速實現產品化。同時,洛微科技基于自身在光子集成芯片方面超過20年的產品研發經驗,愿為客戶提供光子芯片和光引擎的定制設計服務,既包含當前標準的無源以及有源的硅光芯片(包括光路、探測、交換、調制等功能),也包括新一代異質集成的硅光芯片(增加激光器、SOA、EAM等功能)。
洛微科技新技術和新產品的發布和推出,將會為光傳感、激光雷達以及光互聯通信市場帶來全新的可能。
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