SiPM和SPAD正成为新兴的LiDAR探测器

weqewq

SiPM和SPAD可探测距离超过200 m、5%的低反射率目标，在明亮的阳光下也能工作，分辨率极佳，且尽可能小的光圈和固态设计实现紧凑的系统集成到汽车中，并极具成本优势，正成为新兴的LiDAR探测器。
, F: g5 K/ d+ h9 j; Z
汽车LiDAR传感器要求
+ @9 L; E4 E" b9 ~/ ^/ x; I# P6 S
1. 严格的一致性
由于SiPM/SPAD工作在盖革模式下，所以很难控制产品的一致性。安森美半导体是目前全球真正有能力大批量量产SiPM产品的供应商，其提供的数百万传感器的电压和增益非常一致，易于系统校准和降低制造成本。
! H) x! ~8 `" _$ }. L
2. 符合车规（IATF 16949、AEC Q102、-40至1050C工作温度、符合PPAP）
5 C) a; k" x- e安森美半导体在汽车生产方面积累了多年的专业经验，有非常完善的车规产品的质量监督和控制体系，从一开始设计就考虑了汽车认证去设计传感器和封装。
* O* v' |6 y5 {  S; y) v: ?; Q
( g% t5 E9 m( A8 b' L8 ?' n3. 在905 nm处高的光子探测率(PDE)
' Z5 p5 a" {" ^% B, s3 }& r安森美半导体的SiPM如今具有同类最佳的PDE，超过12%，2020年将达30%。
5 `' x- H; S( T# q
4. 高增益
SiPM的增益是雪崩光电二极管(APD)的1万倍，是PIN二极管的100万倍，串扰<20，提供出色的SNR。
" u) u! `7 f% i5 Q% v
( Q' S" a6 l: f) _( CSiPM 阵列扫描LiDAR 系统

该SiPM 阵列扫描LiDAR含16个905 nm 激光二极管、1个用于光束转向的机电旋转镜、安森美半导体的单片1 x 16 SiPM 阵列和处理电子器件，视场角(AoV) 80°x 5.53°，脉宽1 ns，系统峰值功率400 W，系统尺寸22 cm x 18 cm x 13 cm。这系统采用1D阵列同时采样多个垂直点，并结合水平单轴扫描，可获得视场的完整图像，实现长距低反射率目标的实时成像。
3 p& Y/ `2 }3 u; ^) B
FUSEONE系统：融合图像和LiDAR
: x' {% L. \6 e$ J5 I0 Z
FUSEONE结合200万像素汽车级图像传感器和基于SiPM的闪光LiDAR，通过软件应用程序融合摄像机和LiDAR，获得目标距离、移动速率等数据，高灵敏度的SiPM 探测器和幻影智能算法实现增强的距离能力。由于无需机械式的雷达扫描，FUSEONE极具成本优势。该系统采用8个SiPM和2个905 nm激光二极管，脉宽20 ns，峰值功率80 W，接收器光路径采用43 nm带通滤波器，Xilinx FPGA 用于边缘处理全波形采集，AoV 为25° x 3.6°，在户外20 klux的光照条件下，行人检测达45 m，汽车检测达85 m。

7 ^! X+ }& a# K* R- O, BPandion SPAD阵列实现长距扫描LiDAR

400×100 SPAD 阵列具有CMOS 逻辑器件，阵列尺寸14 mm × 3 mm，像素间距38.6 um，采用卷帘快门读出（100通道并行读出），被动淬灭主动复位(PQAR)特性可获得<5 ns恢复时间，击穿电压达3.3 V以上。区别于传统的点云，Pandion SPAD LiDAR已形成了图像。
: Z* \# y5 M& U3 j+ w
: d0 _3 J/ s$ v) _9 Q4 |
图2：Pandion探测不同距离不同反射率的目标
6 n, D3 R! H8 A' i2 v
* n$ \1 J) t7 n1 x- j$ g
图3：Pandion采用光子计数获得的强度图像
0 Z: f& R% }# j: R* V7 F

图4：Pandion在微光水平下的强度图像
, A, ~( s7 z1 l
总结
# `. s( M7 Y0 H9 R; m
SiPM和SPAD技术是实现LiDAR系统中接收器功能的关键，基于盖革模式雪崩原理，实现紧凑、高增益的传感器，安森美半导体是这些技术的市场领袖，提供完整的LiDAR方案，包括SiPM传感器、SiPM 阵列扫描LiDAR系统、融合SiPM闪光LiDAR和图像的FUSEONE系统以及Pandion SPAD阵列，具有强固、性价比高、符合车规等优势，并积极研发创新，同时为设计人员提供广泛的现场应用支援、相关的应用注释和视频库、产品演示系统、经验证模型的仿真数据等，解决设计挑战和推动创新。

senlenced3

SiPM和SPAD技术是实现LiDAR系统中接收器功能的关键

zhgabriel

onsemi的广告不错

xiyun

所以国内有能量产出货SPAD/SiPM的公司吗？