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VCSEL技术抢夺大战及3D传感市场成功的关键剖析

日期: 2018-01-12
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据麦姆斯咨询报道,iPhone X携3D传感模组亮相以来,其核心元器件VCSEL(垂直腔面发射体激光器)已处于高科技舞台的聚光灯之下。苹果公司的大力支持使VCSEL成为科技世界中的一颗耀眼的明星,尽管VCSEL这种红外激光技术并不是一种新技术,其诞生可以追溯到80年代,并早在1996年就已商业化。

红外激光器和VCSEL技术剖析

与红外发光二极管相比,红外激光器具有谐振腔设计、光发散角小、光能转换效率高、数据传输快等优点。由于产品设计采用脉冲光,因此对眼睛无害。随着技术的进步,红外激光器已越来越多地应用于传感元件,其应用已从工业用途扩展到商业和消费市场。

红外激光器包括VCSEL和EEL(边发射激光器)两种,而前者具有阈值电流小、出射光束具有圆形对称性、光能转换效率高、光源具有高度一致性和高指向性等优点。

VCSEL在消费电子和汽车电子应用领域“宝藏”待挖

近年来,VCSEL在消费市场中的应用越来越广泛,包括距离感测、自动对焦、3D传感(结构光法和飞行时间法)、虹膜识别、空气和水质检测。其中,3D传感应用领域包括住宅自动化、机器人、计算机、游戏、虚拟试衣间、电视、汽车、生物识别与可穿戴设备。

此外,VCSEL还可以去除散斑,具有对称圆形光束,便于通过透镜控制照明角度,可为汽车夜视照明提供高分辨率图像,具有广阔的应用前景。

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3D传感市场成功的关键:算法、供应链的协同合作

麦姆斯咨询认为,VCSEL供应链已经形成,上游的外延片和芯片供应商包括IQE(英国)、贰陆(II-VI,美国)、晶元光电(Epistar,台湾)、华立捷(HLJ、台湾)、稳懋(Win Semi,台湾)和宏捷科(AWSC,台湾),红外激光器供应商包括Finisar(美国)、Lumentum(美国)、NeoPhotonics(美国)、Princeton Optronic(美国)、PhilipsPhontonics(荷兰)和欧司朗(OSRAM OS,德国)。

尽管在iPhone X推出之后VCSEL需求激增,但由于红外激光产品对温度高度敏感,温度升高会导致大规模光衰减,VCSEL技术对可靠性要求非常严苛。产品寿命和质量可靠性是成品率提高的主要障碍,也是目前造成手机的VCSEL供应不足的主要原因。

继苹果之后,其他各大手机品牌也开始联手上下游供应商试图打造完善的供应链,但他们面临算法的专利壁垒。随着算法第三方应用程序的发展和3D传感模块性价比的提高,2018年对VCSEL公司的部署和发展来讲,是至关重要的一年。


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