Zdroj infračerveného světla VCSELED vychází z prveku VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), který je zapouzdřen do pryskyřičného optického difúzního materiálu pro laserové diody. ROHM v současné době vyvíjí tuto technologii jako světelný zdroj pro zlepšení systémů sledování řidičů vozidel (DMS - Driver Monitoring Systems) a systémů monitorování v kabině (IMS - In-Cabin Monitoring Systems ). Pro další zvýšení bezpečnosti automobilů se do vozidel vybavených systémem ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) instalují systémy pro monitorování řidičů, které zjišťují ospalost a rozptýlené řízení, které je již od letošního července povinné v nových vozech. Výrobci automobilů a jejich dodavatelé také vyvíjejí monitorovací systémy ve vozidlech pro detekci jiných cestujících, než je řidič. Proto roste poptávka po vysoce výkonných světelných zdrojů, které umožní detekčním systémům fungovat s větší přesností.
V reakci na to ROHM vyvinul technologii VCSELED, která dosahuje vysoké přesnosti snímání. Minimální kolísání teploty vlnové délky v kombinaci s širokým úhlem vyzařování je ideální nejen pro monitorovací systémy ve vozidle, ale také ke zlepšení přesnosti a výkonu kontrolních systémů pro roboty a průmyslová zařízení, systémy prostorového rozpoznávání a měření vzdálenosti. VCSELED rozšiřuje úhel paprsku (ozařování) podobně jako LED tím, že kombinuje vysoce výkonný prvek VCSEL a materiál rozptylující světlo. Tím se dosáhne snímání v širší oblasti s vyšší přesností než u VCSEL.
Navíc prvek vyzařující světlo a difuzér světla jsou integrovány do kompaktního pouzdra o velikosti 3,0 x 3,0 x 0,55 mm. Prvek VCSEL použitý ve VCSELED se vyznačuje úzkým vyzařovacím pásmem vlnové délky 4nm. To je přibližně jedna sedmina pásma LED. Tato vlastnost zlepšuje rozlišení na přijímací straně a zároveň eliminuje jev Red Glow, který nastává v infračervených LED, kde je vyzařována vlnová délka blízká délkám viditelného světla, a ty může lidské oko detekovat. V tomto případě se infračervený senzor jeví mírně červený, i když by mělo být infračervené spektrum pro oko neviditelné.
Změna vlnové délky v závislosti na teplotě je 0,072nm/°C. To je méně než jedna čtvrtina oproti LED, kde teplotní závislost dosahuje 0,3nm/°C. Díky tomu dosáhlo vysoce přesného snímání, které není ovlivněno změnami teploty. Doba odezvy při vyzařování světla je 2ns. To je 7,5krát rychlejší než LED, a to přispívá k vyššímu výkonu v aplikacích ToF (Time of Flight), které využívají k měření vzdálenosti infračervené světlo.
ROHM pracuje na komercializaci VCSELED jako nové technologie pro komponenty zdrojů infračerveného světla. Nyní jsou k dispozici vzorky prototypů a hromadná výroba je plánována na říjen 2024 a použití v automobilovém průmyslu v roce 2025.
Více informací naleznete na https://www.rohm.com/news-detail?news-title=2024-06-26_news_vcseled&defaultGroupId=false
