近年來，隨著汽車自動/輔助駕駛技術的興起，激光雷達變得越來越火熱。激光雷達及其組件要進入車用器件供應鏈，必須通過嚴苛的可靠性驗證。激光雷達光源作為激光雷達的核心組件之一，自然也成為各大廠商的重點考核對象。面對動輒10W+小時的可靠性指標要求，如何設計合理有效的可靠性模型，并開展相應可靠性試驗驗證，是一項嚴苛、艱巨又必須完成的挑戰。被業界譽為“激光雷達光源新秀”的江蘇亮點光電集團（Lμmispot），已在激光半導體行業領域深耘十余載，并逐步擴展到固體激光器、光纖激光器等領域。近幾年來，江蘇亮點光電科技（下文簡稱“亮點光電”）更是致力于人眼安全1.5μm波長的一系列激光雷達光源（如圖1所示）的研發、設計、生產和銷售。激光雷達堪稱自動/輔助駕駛的“眼睛”，亮點光電所推出的車載激光雷達光源已于近期完成了MTBF 10W+小時壽命試驗等一系列可靠性試驗驗證，賦能自動/高級輔助駕駛的“眼睛”，使其“看”得更遠、更可靠。圖1 亮點光電研制的1.5μm系列激光雷達光源(左到右依次為：圓型、方型、小型、微小型光纖激光器)所謂可靠性測試，即為了評估產品在規定的壽命期間內，在預期的使用、運輸或貯存等環境下，保持功能可靠性而進行的活動，是將產品暴露在自然的或人工的環境條件下經受其作用，以評價產品在實際使用、運輸和貯存環境條件下的性能，并分析研究環境因素的影響程度及其作用機理。一般我們采用各種環境試驗設備，來模擬氣候環境中的高溫、低溫、高溫高濕以及溫度變化等情況進行可靠性測試試驗，目的在于加速反應產品在使用環境中的狀況，以驗證其是否達到預期的質量目標，從而對產品進行整體評估，以確定產品可靠性壽命。光纖激光器常用可靠性測試標準有GB/T2423、GB28046、ISO16750、JB/T 12632等標準，也有針對汽車電子元器件級別要求的AEC-Q系列認證標準。小型化脈沖光纖激光器（含50x70小型和55x55微小型激光器兩款，如圖2所示），是亮點光電針對自動駕駛、遙感勘測、激光測距等領域所推出的人眼安全1.5μm波長的模塊化激光雷達光源。該光源具有體積小、重量輕，環境適應性強等特點，并且已經通過上述光纖激光器行業標準的一系列可靠性試驗驗證。下文簡單分享該司小型激光雷達光源已完成的可靠性試驗項目，包括：系列溫度試驗、溫濕度試驗、沖擊和振動、拉力試驗、長期老化壽命試驗等多項環境可靠性試驗。小型激光器在典型工作條件，高溫+85℃下，連續工作時間72h的輸出功率變化，如下圖所示，試驗結果表明激光器的功率穩定性高（0.525%）及激光器內部溫度穩定。小型激光器在典型工作條件下，低溫-40℃，連續工作時間72h的輸出功率變化，如下圖所示，試驗結果表明激光器的功率穩定性高（0.533%）及激光器內部溫度穩定。小型激光器在+85℃環境條件下，貯存24小時再連續運行2小時的輸出功率實時監測情況，如下圖所示，試驗結果表明該激光器的輸出功率穩定性高（0.563%）及激光器內部溫度穩定，符合設計要求。小型激光器在低溫-40℃環境條件下，貯存24小時后再運行2小時的功率變化情況如下圖所示，試驗結果表明激光器的功率穩定性高（0.412%）及激光器內部溫度穩定。單個循環最低溫和最高溫各保溫4小時，溫度斜率≥3℃/min，一般不低于4個循環，小型激光器該試驗項目的實時監控的輸出功率變化情況如下圖所示。試驗結果表明溫度循環過程中激光器的性能穩定，滿足設計要求。恒定濕熱一般采用典型高溫高濕條件85℃/85%RH，具體條件和測試時間以相關標準要求或實際需求為準。小型激光器該試驗項目的輸出功率變化情況如下圖所示。試驗結果表明激光器的功率穩定性高（<0.44%）、激光器內部溫度穩定。振動試驗和沖擊試驗一般是合并進行，主要模擬產品運輸和顛震等場景，亮點激光雷達光源已通過激光雷達IEC60068標準的相關測試。小型激光器的壽命可以用平均失效時間（MTBF）表示。平均失效時間是指產品相鄰無故障的平均工作時間，值越高說明產品的穩定性就越高。一般分為可靠性預計（采用應力分析法和計數分析法，參考GJB299C-2006）和構建可靠性加速老化模型測試。下圖為小型激光器的老化壽命測試數據。注意：這里老化壽命測試，亮點光電一次性同時投入樣品數量為8臺，連續測試時間>31天，折算成等效MTBF時間10W+小時壽命，滿足相關可靠性指標要求和設計要求。除了上述展示的試驗項目和數據外，亮點光電的小型激光雷達光源還通過了直流電源適應能力試驗、極限電壓上/下電和重啟試驗、極限溫度上/下電和重啟試驗、過/欠壓保護、異常斷電、靜電放電抗擾度、自由跌落、規定變化率的溫度循環、規定轉換時間的快速溫度變化等一系列試驗項目。亮點光電并不止步于此，目前已按照IATF-16949質量管理體系的要求，逐步建立起車規級的產品設計、質量管控、可靠性試驗驗證體系，并將適時向市場推出相關量產產品，敬請期待。江蘇亮點光電科技有限公司（Lμmispot）總部位于蘇州工業園區，注冊資本7000萬，擁有1.4萬平方米的辦公和生產面積，設有北京亮度、無錫亮源、泰州亮點三個子公司。公司專注于激光信息應用領域，研發、生產及銷售半導體激光器、光纖激光器、固體激光器及相關激光應用系統。公司獲得高功率激光器工程中心、省部級創新人才稱號、多項國家級創新基金和軍工科研計劃支持等。目前亮點光電正進行B輪融資，準備擴大公司的激光雷達光源產品線。亮點光電研制的1550nm紅外激光的人眼安全上限遠大于905nm的激光，背景光干擾問題相對較小，可以實現遠距離探測；下游雷達系統如采用相干技術，信噪比遠高于905nm -ToF激光雷達，最大探測距離可以達到1000米以上。目前公司研制的1550nm激光雷達光源已給國內眾多知名激光雷達廠商供貨。亮點光電，除了測繪領域用的常規圓盤激光雷達光源外，還推出更小體積的模塊化小型/微小型激光雷達光源。這兩款產品結構緊湊、體積小巧、重量輕、工作溫度范圍寬，通過外接TTL觸發信號實現脈沖輸出，非常適合系統集成。目前這兩款產品分別做到50mm×70mm×19mm和55mm×55mm×16mm的尺寸，于近期通過一系列可靠性驗證項目（含MTBF 10W+小時壽命測試），將產品體積、重量、性能和可靠性不斷做到極致，致力于成為激光雷達的理想光源。該司優勢還在于其全資子公司--無錫亮源，具有完整的半導體封裝技術和批量生產基地，光纖激光器的核心器件——半導體激光器可以自主獨立封裝，根據客戶要求定制，將最低的成本、最優的品質提供給客戶。同時，亮點光電具有領先國內的全國產化技術，可以實現所有器件國產化，不受國際經濟環境影響，保證產品性能的同時，也可以保證產品交付時間，并控制產品成本。亮點光電仍在加快技術研發和創新步伐，將不斷推出更低成本、更高可靠性的1.5μm激光雷達光源產品，以滿足市場需求。
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