С тех пор, как iPhone X был представлен с модулем трехмерного зондирования, его основной компонент VCSEL (лазер на поверхности с вертикальной полостью) был помещен в центр внимания высокотехнологичной сцены. Сильная поддержка Apple сделала VCSEL ослепительной звездой в мире технологий. Хотя VC-лазер не является новой технологией, его рождение восходит к 1980-м годам и коммерциализируется уже в 1996 году.

Анализ инфракрасного лазера и технологии VCSEL

По сравнению с инфракрасными светодиодами инфракрасные лазеры обладают преимуществами конструкции резонансного резонатора, небольшого угла расхождения света, высокой эффективности преобразования световой энергии и быстрой передачи данных. Поскольку в конструкции изделия используется импульсный свет, он безвреден для глаз. По мере развития технологий инфракрасные лазеры все чаще используются в сенсорных компонентах, и их применение расширилось от промышленного применения до коммерческого и потребительского рынков.

Инфракрасный лазер включает в себя два вида VCSEL и EEL (лазер с краевым излучением), и первый обладает преимуществами малого порогового тока, круговой симметрии выходного луча, высокой эффективности преобразования энергии света, высокой однородности источника света и высокой направленность.

VCSEL "сокровище" копаться в области бытовой электроники и автомобильной электроники

В последние годы VCSEL стали все более широко использоваться на потребительском рынке, включая дистанционное зондирование, автофокус, 3D-зондирование (структурированный свет и время полета), распознавание радужной оболочки, тестирование качества воздуха и воды. Среди них приложения 3D-зондирования включают в себя бытовую автоматизацию, робототехнику, компьютеры, игры, виртуальные примерочные, телевизоры, автомобили, биометрию и носимые устройства.

Кроме того, VCSEL может также удалять спекл, имеет симметричный круговой луч, легко контролировать угол освещения через объектив и может предоставлять изображения с высоким разрешением для автомобильного освещения ночного видения, которое имеет широкие перспективы применения.

Ключ к успеху рынка 3D-зондирования: алгоритм и сотрудничество в цепочке поставок

Сформирована цепочка поставок VCSEL. Поставщики эпитаксиальных пластин и чипов восходящего направления включают IQE (Великобритания), Yulu (II-VI, США), Epistar (Taistar), Hualijie (HLJ, Тайвань), а также stable (Win Semi, Тайвань) и Hongjieke (AWSC, Тайвань), поставщики инфракрасного лазера, в том числе Finisar (США), Lumentum (США), NeoPhotonics (США), Princeton Optronic (США), PhilipsPhontonics (Нидерланды) и OSRAM OS, Германия).

Несмотря на всплеск спроса на VCSEL после появления iPhone X, из-за высокой чувствительности инфракрасных лазерных устройств к температуре, повышение температуры может вызвать крупномасштабное ослабление света, а технология VCSEL очень требовательна к надежности. Срок службы продукта и надежность качества являются основными препятствиями для повышения урожайности и основной причиной нынешнего дефицита VCSEL для мобильных телефонов.

После Apple другие крупные бренды мобильных телефонов начали работать с нижестоящими поставщиками, чтобы попытаться построить полную цепочку поставок, но они сталкиваются с патентными барьерами для алгоритмов. С разработкой алгоритмических сторонних приложений и улучшенным соотношением цена / производительность 3D-датчиков, 2018 год стал решающим годом для развертывания и развития VCSEL.