激光芯片在消费类电子的应用 柠檬光子

lemon photonics
来源:柠檬光子LEMON Photonics 2025-06-26

无人机/机器人/扫地机避障

1.ToF方案 激光雷达

水平腔面发射激光器(HCSEL)结合了边发射激光器(EEL)高功率输出和VCSEL更适合大规模量产的优势,可同时满足激光雷达普及应用对激光光源的三大需求:

更高峰值功率,更小光谱温度漂移和更长激光波段。从而实现更长的3D感测距离,更高信噪比和人眼安全防护。 

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940/976nm HCSEL芯片

2. ToF方案 HCSEL线激光

扫地机身2侧配合2组大角度平顶光场HCSEL线激光模组,覆盖扫地机前方大角度面积范围。

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扫地机加装1组大角度平顶光场HCSEL线激光模组,再配合柠檬光子独自开发的光学方案,只用1组HCSEL线激光模组就能覆盖远端和近端环境, 并发出8条线激光的效果。

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HCSEL线激光灯珠    940/976nm HCSEL芯片


 


3. 线激光扫描模组

沿墙清扫、主动避开人和数据线等障碍物等性能方面双倍提升。线激光模组具有一致性好、极低波长温度灵敏度、稳定输出功率、M型高质量线性光场等优势

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VCSEL线激光模组

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手机

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接近传感 

810/850/940nm VCSEL

结构光照明

810/850/940nm VCSEL

激光自动对焦

940nm VCSEL

d ToF/ i ToF

940nm VCSEL




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VCSEL激光芯片

老化试验>3000小时,功率不变>

30x移动电话VCSEL的使用寿命要求

通过了环境可靠性测试。



立体视觉方案

三角法测量 立体视觉方案

柠檬光子的VCSEL系列点激光准直模组采用定制的VCSEL单点芯片,相比于传统EEL准直模组,具有温漂系数小,光斑圆度和均匀度高,抗静电能力强,可靠性高,易于封装和性价比高等优势。该产品已通过多家激光雷达方案商和智能机器人终端客户性能及可靠性验证,并进入批量生产。

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VCSEL点激光准直模组

dToF方案 激光雷达

多结VCSEL芯片系列产品具有高功率密度、高可靠性和优异的高温性能等特点,广泛适用于短脉冲(ns级)和高峰值功率应用。多结技术代表着 VCSEL 行业的下一个飞跃,为机器视觉应用领域带来诸多优势。 高功率密度可以减小封装尺寸,优化系统架构,而高电光转换效率可以降低整机热负载,高斜率效率则可以降低脉冲电流,进而提升驱动芯片的切换速度。

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940nm多结VCSEL点激光准直模组

结构光方案

柠檬光子VCSEL系列线激光模组采用定制VCSEL阵列芯片和特殊设计的大角度线镜,可实现高质量线型光场。其相对传统的EEL 线光源的优势如下:

 

(1)行业首创大角度平顶光场:无边缘断线的120度大角度平顶光场分布,边缘能量更强,更利于大角度雷达弥补边缘能量(见图四中与传统EEL模组的光场分布对比);

(2)激光线宽更窄:能量更集中,在空域有效提高信噪比;

(3)温漂系数小:是EEL的1/5,接收端可采用更窄带滤光片,在频域有效提高信噪比;

(4)更高可靠性:VCSEL发光面比EEL更大,相对功率密度低,可靠性更好;

(5)性价比高:VCSEL在芯片、封装和模组组装等方面提供更优化的成本。

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大角度平顶光场VCSEL线激光模组

ToF线扫描的3D传感

线扫描的3D传感方案具有相对较高的方案集成度,以及相对低成本的更成熟的线阵光电接收芯片,使得线扫描方案越来越多的受到传感行业的关注。传统的EEL和VCSEL激光芯片由于其较大的远场发散角,很难通过diffuser形成相对低成本、小体积的均匀线光斑。 柠檬光子的新型HCSEL激光芯片凭借其一个方向近乎准直的出光发散角,可以大大提高经diffuser整形过后的光场锐利度和均匀度,在较小的封装尺寸内,实现理想的线光斑。

例如:2W VCSEL和HCSEL经过同一120° x 1° diffuser之后的光场效果对比。

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HCSEL线激光灯珠