Seit das iPhone X mit dem 3D-Sensormodul eingeführt wurde, wurde seine Kernkomponente VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitter Laser) in den Fokus der Hightech-Bühne gerückt. Apples starke Unterstützung hat VCSEL zu einem schillernden Star in der Technologiewelt gemacht. Obwohl der VC-Laser keine neue Technologie ist, wurde er bereits in den 1980er Jahren entwickelt und bereits 1996 kommerzialisiert.

Analyse der Infrarotlaser- und VCSEL-Technologie

Im Vergleich zu Infrarotlicht emittierenden Dioden haben Infrarotlaser die Vorteile eines resonanten Hohlraumdesigns, eines kleinen Lichtdivergenzwinkels, einer hohen Lichtenergieumwandlungseffizienz und einer schnellen Datenübertragung. Da das Produktdesign gepulstes Licht verwendet, ist es unschädlich für die Augen. Mit fortschreitender Technologie werden Infrarot-Laser zunehmend in Sensorkomponenten verwendet, und ihre Anwendungen haben sich von industriellen Anwendungen auf kommerzielle und Verbrauchermärkte ausgeweitet.

Der Infrarotlaser enthält zwei Arten von VCSEL und EEL (kantenemittierenden Laser), und der erstgenannte hat die Vorteile eines kleinen Schwellenstroms, einer Kreissymmetrie des austretenden Strahls, einer hohen Lichtenergieumwandlungseffizienz, einer hohen Gleichmäßigkeit der Lichtquelle und einer hohen Richtwirkung.

VCSEL "Schatz" zu graben in der Unterhaltungselektronik und Automobilelektronik-Anwendungen

In den letzten Jahren wurden VCSELs immer häufiger auf dem Verbrauchermarkt eingesetzt, einschließlich Abstandserfassung, Autofokus, 3D-Erfassung (strukturiertes Licht und Flugzeit), Iriserkennung, Luft- und Wasserqualitätstests. Zu den 3D-Sensoranwendungen gehören unter anderem Heimautomatisierung, Robotik, Computer, Spiele, virtuelle Umkleidekabinen, Fernsehgeräte, Autos, Biometrie und Wearables.

Darüber hinaus kann VCSEL auch Speckle entfernen, hat einen symmetrischen kreisförmigen Strahl, einfach zu den Beleuchtungswinkel durch die Linse zu steuern, und kann hochauflösende Bilder für Automobil-Nachtsichtbeleuchtung, die breite Einsatzmöglichkeiten bietet.

Der Schlüssel zum Erfolg des 3D-Sensing-Marktes: Algorithmus und Supply Chain Collaboration

Die VCSEL-Lieferkette wurde gegründet. Die vorgelagerten Hersteller von epitaktischen Wafern und Chips umfassen IQE (UK), Yulu (II-VI, USA), Epistar (Taistar), Hualijie (HLJ, Taiwan) und Stall (Win Semi, Taiwan) und Hongjieke (AWSC, Taiwan), Hersteller von Infrarotlasern, einschließlich Finisar (USA), Lumentum (USA), NeoPhotonics (USA), Princeton Optronic (USA), Philips Phontonics (Niederlande) und OSRAM OS (Deutschland).

Trotz der steigenden Nachfrage nach VCSELs nach der Einführung des iPhone X können hohe Temperaturerhöhungen aufgrund der hohen Empfindlichkeit von Infrarot-Laserprodukten für hohe Lichtdämpfung sorgen, und die VCSEL-Technologie stellt hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit. Produktlebensdauer und Qualitätszuverlässigkeit sind die Haupthindernisse für die Verbesserung der Ausbeute und sind der Hauptgrund für den gegenwärtigen Mangel an VCSELs für Mobiltelefone.

Nach Apple haben andere große Mobiltelefonmarken begonnen, mit nachgeschalteten Lieferanten zusammenzuarbeiten, um eine komplette Lieferkette aufzubauen, aber sie sehen sich mit Patentbarrieren für Algorithmen konfrontiert. Mit der Entwicklung algorithmischer Anwendungen von Drittanbietern und dem verbesserten Preis-Leistungs-Verhältnis von 3D-Sensormodulen ist 2018 ein entscheidendes Jahr für den Einsatz und die Entwicklung von VCSEL.