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Phluxの12倍高感度IRセンサ、LiDAR性能を変革

February, 1, 2024, Sheffield--Phlux Technologyは、同社のノイズレスInGaAs APD技術に基づく1550nmデバイスの最初の製品Auraファミリを発表した。
このセンサは、従来のクラス最高のInGaAs APDよりも12倍感度が優れている。その結果、LiDAR、レーザ距離計、光ファイバ試験装置の動作範囲を、既存の表面実装またはTOパッケージコンポーネントのドロップイン代替品Phluxセンサで最大50%の拡張を可能にする。

新設計では、Auraセンサは、所与のレーザ出力で12倍のLiDAR画像解像度を実現し、システムのサイズと重量を最大30%削減し、システムコストを最大40%削減する。サイズとコストの削減は、システム性能に影響を与えることなく、低出力のレーザと小さな光学開口部を使用することによって実現される。また、Aura APDは性能を低下させることなく最大+85℃で動作するため、熱管理が簡素化されるが、これは従来部品よりも大幅に高い温度である。

Phlux CEO Ben Whiteは「当社のノイズレスAPD技術は、性能を飛躍的に向上させ、1550nmレーザに関わるあらゆる企業に具体的なメリットをもたらす。車載用LiDARは、905nmから1550nmのレーザへの移行が加速しているエキサイティングなアプリケーションであり、特に後者は「目に安全」であるためである。しかし、テレコム、レーザ距離計、イメージング、分光法、ガスセンシング、光ファイバ試験装置、特に光時間領域反射率計にも、当社の製品には大きなチャンスがある」とコメントしている。

Phluxは、化合物半導体の製造プロセスにアンチモン合金を添加することにより、ノイズレスInGaAs APD技術を開発した。その結果、センサは最大120のAPDゲインで動作可能となり、接続されたトランスインピーダンスアンプ(TIA)のノイズフロアを超える最小の信号でも増幅できる。Aura APDのさらなる利点は、過負荷からの回復が速いため、大きなパルスに厳密に追従する弱い二次パルスを検出できることである。

Aura APD 200 (200µm光開口) および Aura APD 80 (80µm光開口) センサは、ベアダイまたは業界標準の SMD、チップオンサブマウント、および MIL-STD 883 に適合するように設計された TO-46 パッケージで提供される。

両デバイスの代表的なパラメータは、1550nmで0.98A/Wの応答性、950nm〜1700nmのスペクトル範囲、およびアバランシェ利得40で1.86の過剰雑音係数、または10のアバランシェ利得で1.08である。

ゲイン(利得)が 10 の場合、Aura APD 200 ダイオードのノイズ等価電力は 17 fW/Hz^0.5 、静電容量は2.4pF、カットオフ周波数は0.7GHz。Aura APD 80 の同等の数値は 11.1 fW/Hz^0.5 、0.6pF、および1.8GHz。

いずれのデバイスも、標準動作電圧は-55〜-65V、ブレークダウン電圧は-65Vで、動作温度範囲は-40°C〜+85°Cである。