IR-Fotodioden für LiDAR und OTDR
Phlux verbessert IR-Systeme um 50 Prozent
Die neuen weltweit leistungsstärksten rauscharmen InGaAs-Avalanche-Photodioden von Phlux können die Leistungsfähigkeit von LIDAR- und OTDR-Systemen deutlich steigern – ohne Menschen zu gefährden.
Denn die Avalanche-Photodioden (ADP) der AURA-Familie von Phlux Technology sind empfindlich für IR-Licht der Wellenlänge 1550 nm, die das menschliche Auge nicht schädigt, so dass es bedenkenlos in OTDR- und LiDAR- Systemen für Autos Einsatz finden kann.
Das demonstriert Phlux auf der SPIE Photonics West (20. bis 22. Januar 2026 in San Francisco) am Stand 5528 anhand von zwei Beispielen:
- Das erste zeigt ein 1550-nm-LiDAR-System, das mit einem leistungsstarken 1550-nm-InGaA-ADP-Detektor ausgestattet ist, wie es in Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und autonomen Fahrzeugen Einsatz finden kann.
- Außerdem sind auf dem Stand von Phlux optische Zeitbereichsreflektometer (Optical Time-Domain Reflectometer, kurz OTDR) zu sehen, in denen die AURA-Sensoren die Reichweite erhöhen und die Genauigkeit der Fehlererkennung verbessern.
Die Sensoren der AURA-Familie, die in den Versionen 30 µm, 80 µm und 200 µm erhältlich sind, sind zwölfmal empfindlicher als herkömmliche InGaAs-APDs und erweitern die Reichweite und Genauigkeit von IR-Systemen bei einer gegebenen Laserleistung um bis zu 50 Prozent. Die hohe Performance erreichen die rauscharmen InGaAs-APDs von Phlux, indem bei der Fertigung der Verbindungshalbleiter eine Antimonlegierung hinzugefügt wird. Dadurch kann ein sehr hoher interner Verstärkungsfaktor erreicht werden, ohne dass das Rauschen überproportional zunimmt. Die daraus resultierenden Bauelemente arbeiten mit einer internen Verstärkung von bis zu 120, wodurch selbst kleinste Signale oberhalb des Rauschpegels erkannt werden können.
50 Prozent höhere Reichweite
Die ADP-Detektoren von Flux sind zwölfmal empfindlicher als traditionelle InGaAs-APDs und bieten einen sehr niedrigen Exzess-Rauschfaktor, was sie für schwache Lichtsignale besonders geeignet macht. Zudem ist der Dunkelstrom gering, was die Detektion leistungsschwacher Signale weiter verbessert.
40 Prozent niedrigere Systemkosten
Wird eine höhere Laserleistung nicht benötigt, lohnt es sich trotzdem, die AURA-Sensoren einzusetzen, denn dann reduzieren sich die Systemkosten um bis zu 40 Prozent und die Größe und das Gewicht um bis zu 30 Prozent, nicht zuletzt aufgrund des vereinfachten Wärmemanagements.
Die Sensoren sind für professionelle OTDRs, Langstrecken-LiDAR und optische Freiraumkommunikation ausgelegt. In all diesen Anwendungen gewährleistet die Verwendung von 1550 nm einen augensicheren Betrieb und beseitigt damit einen der größten Nachteile von 905-nm-IR-Systemen.
Robuste Temperaturstabilität
Die AURA-APDs arbeiten bei bis zu +85 °C mit minimalem Leistungsverlust, was deutlich über den Werten herkömmlicher Sensoren liegt. Sie zeichnen sich durch einen hohen Dynamikbereich und eine schnelle Erholung von starken reflektierten Signalen aus, um Totzonen in OTDR-Systemen zu minimieren, die sonst dazu führen können, dass Fehler in der Nähe der Instrumente unentdeckt bleiben.
Die hohe Empfindlichkeit der APDs ermöglicht zudem eine höhere Auflösung, so dass selbst kleinere Fehler in Glasfasernetzwerken erkannt und winzige Objekte mit geringer Reflektivität in Entfernungsmessungs- und LiDAR-Anwendungen identifiziert werden können. Diese Vorteile gelten gleichermaßen für neue Hohlkernfasertechnologien (HCF), die bis zu 47 Prozent höhere Datenübertragungsraten und deutlich geringere Latenzzeiten als aktuelle Netzwerke versprechen.
Die rauscharmen InGaAs-APDs entsprechen der Norm MIL-STD-883, sind nach Telcordia GR-468 qualifiziert und können als Drop-in-Ersatz für bestehende oberflächenmontierte oder TO-gepackte Komponenten verwendet werden, wodurch eine sofortige Aufrüstung bestehender Systeme möglich ist.
Die AURA-Sensoren von Phlux sind derzeit in Mustern erhältlich.
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