據(jù)麥姆斯咨詢報道,iPhone X攜3D傳感模組亮相以來,其核心元器件VCSEL(垂直腔面發(fā)射體激光器)已處于高科技舞臺的聚光燈之下。蘋果公司的大力支持使VCSEL成為科技世界中的一顆耀眼的明星,盡管VCSEL這種紅外激光技術(shù)并不是一種新技術(shù),其誕生可以追溯到80年代,并早在1996年就已商業(yè)化。
紅外激光器和VCSEL技術(shù)剖析
與紅外發(fā)光二極管相比,紅外激光器具有諧振腔設(shè)計、光發(fā)散角小、光能轉(zhuǎn)換效率高、數(shù)據(jù)傳輸快等優(yōu)點。由于產(chǎn)品設(shè)計采用脈沖光,因此對眼睛無害。隨著技術(shù)的進步,紅外激光器已越來越多地應(yīng)用于傳感元件,其應(yīng)用已從工業(yè)用途擴展到商業(yè)和消費市場。
紅外激光器包括VCSEL和EEL(邊發(fā)射激光器)兩種,而前者具有閾值電流小、出射光束具有圓形對稱性、光能轉(zhuǎn)換效率高、光源具有高度一致性和高指向性等優(yōu)點。
VCSEL在消費電子和汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域“寶藏”待挖
近年來,VCSEL在消費市場中的應(yīng)用越來越廣泛,包括距離感測、自動對焦、3D傳感(結(jié)構(gòu)光法和飛行時間法)、虹膜識別、空氣和水質(zhì)檢測。其中,3D傳感應(yīng)用領(lǐng)域包括住宅自動化、機器人、計算機、游戲、虛擬試衣間、電視、汽車、生物識別與可穿戴設(shè)備。
此外,VCSEL還可以去除散斑,具有對稱圓形光束,便于通過透鏡控制照明角度,可為汽車夜視照明提供高分辨率圖像,具有廣闊的應(yīng)用前景。
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3D傳感市場成功的關(guān)鍵:算法、供應(yīng)鏈的協(xié)同合作
麥姆斯咨詢認為,VCSEL供應(yīng)鏈已經(jīng)形成,上游的外延片和芯片供應(yīng)商包括IQE(英國)、貳陸(II-VI,美國)、晶元光電(Epistar,臺灣)、華立捷(HLJ、臺灣)、穩(wěn)懋(Win Semi,臺灣)和宏捷科(AWSC,臺灣),紅外激光器供應(yīng)商包括Finisar(美國)、Lumentum(美國)、NeoPhotonics(美國)、Princeton Optronic(美國)、PhilipsPhontonics(荷蘭)和歐司朗(OSRAM OS,德國)。
盡管在iPhone X推出之后VCSEL需求激增,但由于紅外激光產(chǎn)品對溫度高度敏感,溫度升高會導(dǎo)致大規(guī)模光衰減,VCSEL技術(shù)對可靠性要求非常嚴苛。產(chǎn)品壽命和質(zhì)量可靠性是成品率提高的主要障礙,也是目前造成手機的VCSEL供應(yīng)不足的主要原因。
繼蘋果之后,其他各大手機品牌也開始聯(lián)手上下游供應(yīng)商試圖打造完善的供應(yīng)鏈,但他們面臨算法的專利壁壘。隨著算法第三方應(yīng)用程序的發(fā)展和3D傳感模塊性價比的提高,2018年對VCSEL公司的部署和發(fā)展來講,是至關(guān)重要的一年。