datasheet

VCSEL已成激光产业成长的重要因素

2018-02-02来源: CTimes 关键字:VCSEL

台湾光电协进会(PIDA)日前发布最新的报告指出,201 7年全球激光产值主要来自于如光纤激光、光达激光测距及VCSEL垂直共振腔面射激光,产业仍不断在整合但相较于2016年疯狂并购,2017年整并情况明显放缓。

2017年激光应用产业可说是丰收的一年,根据Strategies Unlimited数据显示2017年全球激光产值为124亿美元,包含半导体激光的55亿美元及非半导体激光的69亿美元。2017年激光整体产值相较于2016年成长18.1%,主要源自于激光应用在材料加工产业,应用在该领域的激光产值相较于去年同期成长超过26%,其中用于材料加工的光纤激光营收达34%。

然而2017年呈现的异常现象,可预期2018年材料加工营收将恢复到较温和的成长,因某些材料加工激光系统的资本设备支出会降温,预估2018年全球激光产值达131亿美金。

PIDA指出,由激光应用产值可看出物联网、工业4.0已不再是挂在嘴边说说而已,已逐渐具体化的落实,如美国集成光子制造创新中心( American Institute for Manufacturing Integrated Photonics) 2017年3月发布集成光子系统路线图的预测,物联网将对该市场产生很大的影响。此外工业4.0不断发酵2017 年德国Trumpf在美国芝加哥建立智慧工厂,提供板金加工以数字化方式生产,德国机床制造商协会(VDW)也推出针对网络化生产的相关措施。

另一方面,2017 年激光需求大幅成长可归功于消费设备和制造设备的需求,如制造iPhone手机的制程使用到的激光技术包括玻璃切割、零件雕刻及电路板钻孔等。此外,包括iPhone 8在内的许多智慧手机皆具备3D感测和测距的VCSEL,这已经成为激光产值成长的重要因素,将是苹果、三星等智慧型手机制造商建构3D成像系统的重要元件,而VCSEL同时应用在数据通信、电脑滑鼠和汽车光达上,因此2017年被誉为VCSEL爆发的一年。

PIDA总结,激光技术在日常生活上的使用越来越普遍,从日常生活的通讯、代步的汽车、居家生活、医疗保健、停车场等无处不在。随着物联网、工业4.0、人工智慧、自动汽车驾驶、虚拟实境/扩增实境等议题兴起,激光技术更是不可或缺的一环,不论是产品制造过程中或是终端产品的使用上,激光技术已无所不在,营收获利可望再创新高。

快速理解3D传感的关键技术:VCSEL

因为苹果(Apple),许多的老技术开始找到自己的第二春,垂直共振腔面射型激光(VCSEL)是最新的一个,由于苹果iPhone X的脸部辨识应用,让这项过去多使用在通讯领域的高阶技术有了新的市场,而且火红的程度几乎与当初的电容式触控相当。



由于VCSEL制造属于半导体层级,且涉及光学与电子,因此台湾切入的业者多以光电业者居多,例如LED制造商,或者光导体的封装业者。本文则是取自飞利浦(Philips)的网站说明,对此技术做一次重点的回顾,当然飞利浦就是一家典型具备半导体与光学技术的业者。

VCSEL就是「垂直共振腔面射型激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)」的缩写,其结构和功能如图(a)所示。VCSEL是一种半导体激光二极管,其发射垂直于表面的光(1)。发光器由多个主动层组成,厚度为奈米等级。

在这些层中,电子载体被转换成光,在主动层之上和之下,多层交替折射率形成共振镜(4);短的激光腔需要反射镜的高反射率才能获得足够的增益,掺杂的半导体镜额外为主动层提供电触点(2)和(3);主动区的尺寸由靠近主动层的氧化层(6)的宽度来定义。

此半导体层的结构和垂直光束允许在一个生成步骤中产生功能完整的激光光,在这个外延生成过程之后,标准的半导体晶圆处理步骤则定义了光发射区域,并为各个激光二极管提供电端子。

VCSEL的垂直结构能建立大量的激光彼此相邻并形成二维阵列。依据应用的不同,这些阵列中的VCSEL可以单独通电连接(靠着个别接触,例如用在:多通道的数据通信应用),或者并联通电。在大量激光并联的设置中,透过厚导体层(5)将电流提供给各个激光器,以向阵列提供低电阻电端子。

VCSEL阵列是由数千个微型激光器在GaAs晶圆上以半导体流程制造所组成,单个激光光器之间的典型间距在40微米的范围内,其波长在800nm和1100nm之间,最常用的是808nm,850nm和980nm,每个线宽为几纳米。

相较于红外线LED,VCSEL具有非常窄的线宽和非常正向发射的特性。其晶片从晶圆中切割并安装到载体上,而其使用的组装程序则是LED产业众所周知的步骤。

此外,VCSEL的亮度范围在传统激光和灯或LED之间,且该技术提供可扩展(scalable)的系统功率,因此高功率VCSEL系统对许多应用来说就是一个极有吸引力的解决方案。

关键字:VCSEL

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2018020280744.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:比特币挖矿机一机难求 矿机厂商成芯片厂大客户
下一篇:未来两个月,高通将面临历史上最艰难时期

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

欧司朗推出其首款VCSEL激光器 定义人脸识别全新标准

据麦姆斯咨询报道,欧司朗光电半导体推出其首款垂直腔表面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,简称VCSEL)新产品Bidos PLPVQ 940A系列。该系列产品主要针对包括3D传感在内的新应用领域,是欧司朗新增产品组合中的又一项未来技术。在收购美国专业公司Vixar后不久,欧司朗凭借VCSEL技术逐步建立了多项新行业标准,手机的人脸识别技术是其中之一。VCSEL作为光源,其发射的红外光可均匀地照亮面部,随即摄像头可捕捉用户面部重要特征。所拍摄的图像与预先存储在系统中的用户图像做对比——两者匹配后设备解锁。VCSEL结合了两种照明技术的显著优势——既有IRED的高功率密度和简单
发表于 2018-09-27
欧司朗推出其首款VCSEL激光器 定义人脸识别全新标准

深亮6寸VCSEL芯片能否解决3D传感光源之急需

中国首条6寸VCSEL芯片产线落户广东中山火炬区逸仙微电子产业园,深亮智能技术(中山)有限公司拥有VCSEL核心技术和行业深厚积累,即将量产紧缺的VCSEL芯片,满足手机3D传感,光通讯及智能驾驶感测方面之急需,一举解决中国半导体激光“有器缺芯”的困境。 2018年8月27日广东省中山市副市长雷岳龙,经信局局长徐成彬,张企集团副总经理吴宇辉一行莅临深亮智能技术(中山)公司,视察深亮公司在建的6寸VCSEL芯片及智能应用产品生产线工程。公司董事长罗玉辉博士,总经理易崇菊女士陪同接待并座谈。 座谈会上,雷市长详细的了解了企业产品体系、营销概况、研发团队、生产制造、人才培训、企业发展规划等情况,对深亮的经营理念和企业
发表于 2018-08-30

研发高性能可量产VCSEL芯片 睿熙科技完成亿元级别融资

VCSEL,全名垂直腔面发射激光器,以砷化镓半导体材料为基础研制,有别于LED和LD等其他光源,具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点,广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。2017年iPhoneX发布,深度相机走红,VCSEL这一不太被普通大众熟知的元器件开始受到关注。长期以来,VCSEL的核心技术均被美日少数国际厂商把控,全球范围内能够量产VCSEL的厂商仅Avago、住友电工、Finisar 、Lumentum 、Princeton Optronics、Heptagon、Ⅱ-Ⅵ几家,国内一直未有高良率、高可靠性的量产VCSEL产品,一个重要的原因就是高技术门槛。睿熙科技团队
发表于 2018-08-17

英特尔新一代实感摄像头:采用VCSEL技术

导入到系统板和子卡上以尽可能提高定制程度的开发人员而言是一项理想选择。该VPU还可以预先安装在紧凑的电路板上以打造交钥匙解决方案,从而满足寻求以快速简便的方式将D435元件集成到其产品中的集成商的需求。  英特尔RealSense D4视觉处理器拆解分析(样刊模糊化)红外激光投影器体积小巧,仅为2.7mm x 1.8mm,采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)技术,可实现60fps。豪威科技(Omnivision)提供了三个图像传感器:一个是1080p RGB传感器,另外两个是一百万像素传感器。  英特尔RealSense深度摄像头D435的VCSEL逆向分析(样刊模糊化)  
发表于 2018-06-10
英特尔新一代实感摄像头:采用VCSEL技术

华为/OPPO/小米3D结构光争相出炉 VCSEL供应商扩产备战

小米这款新机是否会搭载3D结构光人脸识别技术,外界给予的说法不一,有人认为,如果小米8是5月底发布,这款价格应该很难支称这一技术。  晶电携手光宝打进大陆一线品牌手机厂商  随着国产手机厂商的推进,3D感测技术快速引爆供应链,尤其是作为3D感测关键技术之一的VCSEL立即获得厂商投入。  据外媒报道,供应链多家厂商都已经抢先布局VCSEL市场。近日,晶电将与老搭档光宝携手打进大陆一线品牌手机厂商。  该消息称,光宝已经决定针对不可见光元件进行扩产,预计最快下半年将有机会陆续出货,并看好未来市场趋势。  据悉,晶电改造的6寸制造及产线即将试产,预计第三季度起投片生产,除了3D感测的人脸识别外,包括泛光照明器、接近感测器,以及手机主镜头
发表于 2018-05-22

2018年激光器市场两大驱动力:OLED屏以及VCSEL

一种或许能与OLED媲美的被称为Mini LED的技术。  2017年,另一项受益于iPhone X的激光技术就是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。这些小型激光器主要用于通信,激光雷达和其他应用,但正是由于它们在iPhone X Face ID的应用,造就了VCSEL在2017年实现了几亿美元的销量。自此之后,VCSEL的销量不如从前。如上所述,尽管iPhone X的销量已经下滑,但是苹果似乎承诺将在未来的iPhone和iPad机型上继续使用该技术。2017年12月,苹果向Finisar投资了3.9亿美元,将增加Finisar的研发投入和零件产量,以便为苹果提供VCSEL;2018年3月份,Lumentum收购了Oclaro,部分
发表于 2018-05-21
2018年激光器市场两大驱动力:OLED屏以及VCSEL

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved