浜ホト,マイコン・温度センサ不要のLiDAR用APD開発

浜松ホトニクスは,セルフバイアスジェネレータ(Self-Bias Generator:SBG)を一体化した産業用LiDAR向けアバランシェ・フォトダイオード(APD)アレイ,「Gain Stabilized(ゲイン スタビライズド)Si APD S16430-01CR」を開発した(ニュースリリース)。

この製品は,SBGと電流を電圧に変換するための信号処理回路であるTIAを同一パッケージに内蔵した,16チャンネルの産業用LiDAR向けAPDアレイ。APDアレイとは,電圧をかけることで光の信号が増倍されるAPDを同一チップ内に複数チャンネル配列した光センサ。

通常のフォトダイオードと比べ,より微弱な光を高感度に検出し遠くの物体までの距離を測定できることからLiDAR向けの光センサでは主流となっているが,温度変化に応じ光の信号の増倍率を調整する必要がある。

このため同社は,増倍率を調整するためのマイコンや温度センサ,TIAなどを内蔵した使い勝手のよいAPDモジュールを開発,製造,販売しているが,LiDARモジュールの低コスト化に向け,マイコンや温度センサが不要となる新たなAPDアレイの開発に取り組んできた。

今回,独自の光半導体素子の製造技術を応用し,SBGを半導体基板上に高精度,高品質に形成する技術を確立した。これにより,SBGをAPDアレイと一体化し,温度変化にかかわらず光の信号の増倍率を固定することで,マイコンや温度センサが不要とすることに成功した。

同時に,信号処理回路のTIAを同一パッケージに内蔵しており,この製品を光センサとして組み込むことで,自動搬送車に搭載するLiDARモジュールの低コスト化を実現することができる。また,TIAの設計を工夫することで,出力する信号の揺らぎを抑えながらも応答速度を従来のTIA内蔵型APDアレイの3倍まで高めるとともに,誤検出の原因となるクロストークの発生を抑えた。

同社では今後,この製品を拡販するとともに新たな用途を開拓していくとしている。

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