脉冲激光雷达系统通常使用 905 nm 或 1550 nm 激光进行光发射。1400 nm 以上时，眼睛的各种元素会吸收光线，阻止其到达并损害视网膜。随着激光功率的增加，并非所有光线都被吸收，在某些情况下可能会发生视网膜损伤。由于 905 nm 的光不会被吸收，因此它会到达视网膜，因此必须小心限制能量密度以防止损伤。

如果决定使用 1550 nm 的光，由于半导体激光器的效率差异，相比 905 nm 的光，必须使用更高的电流来发出相同的光功率。此外，同样的特性使得光在到达视网膜之前被眼睛吸收，这也使得它被大气吸收。随着湿度增加到雾、雨或雪，这种现象会被放大。驱动 1550 nm 激光器所需的功率可能比 905 nm 激光器系统高出多达 10 倍。幸运的是，有一种解决方案可以在保持边缘速度和脉冲所需的高分辨率的同时提供驱动 1550 nm 激光器所需的功率。

EPC 的 eGaN^® FET 技术能够在非常短的时间内使用小型、廉价的电路驱动广泛范围的脉冲电流。该技术的范围从安培到数百安培，所有这些都能够使用额定电压从 15 V 到 200 V 的功率器件实现 1 ns 到 5 ns 的脉冲宽度。

共振放电是高功率直接飞行时间（DToF）系统的典型方式，其中电容器被充电，然后激光驱动器将其放电到激光器中。共振频率主要由功率存储电容和杂散电感决定，公式为 1/(2π√LC)。当 C_Store 和 L_Stray 固定时，峰值功率是电容器电压的函数。下图显示了基本电路和基本波形。

为了在保持窄脉冲宽度的同时实现高功率，可以使用 160 V 的电源。EPC2034C 是一种 200 V 器件，能够实现超过 213 A 的峰值电流。eGaN 技术具有超低电容，其晶圆级封装使其非常适合高速脉冲激光雷达系统。EPC2034C 的波形显示峰值电流为 221 A，全宽半最大（FWHM）时间为 2.9 ns。

即将进行的工作预计会显示出 > 300 A 的脉冲，FWHM 为 < 5 ns。此工作将使用 80 V 总线的 100 V EPC2032。

除了由硅集成电路栅极驱动器驱动的离散 eGaN FET 之外，EPC 还推出了 eToF™ 激光驱动器 IC。首批产品具有 40 V、10 A 的能力，并使用 EPC 的标准 eGaN 工艺单片集成。EPC21601 使用 3.3 V 输入逻辑，而 EPC21603 使用 LVDS 接收器。两者都需要 5 V 的逻辑电源。这些激光驱动器是快速、小巧且经济高效的解决方案，适用于直接飞行时间（DToF）和间接飞行时间（IToF）3D 相机。下图显示了 EPC21601 的框图和凸点侧的图像。这些集成激光驱动器具有将 1550 nm 激光器带入短程应用的 IToF 的功率能力。

使用电阻负载时，EPC21601 在 20 V、10 A 的情况下，开启时的漏极下降时间非常令人印象深刻，为 410 ps，关闭时的漏极上升时间为 320 ps。波形如下所示。

虽然 1550 nm 系统大大提高了眼睛的安全性，但它们面临的基本挑战是需要比 905 nm 系统多得多的功率。eGaN FET 和 eToF 激光驱动器解决了为它们供电的问题。期待 EPC 扩展其 eTOF 产品线，并针对特殊应用，咨询我们定制解决方案。

Steve Colino, Vice President, Strategic Technical Sales