VCSEL,全名為垂直腔面發射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser),以砷化鎵半導體材料為基礎研制,有別于LED(發光二極管)和LD(Laser Diode,激光二極管)等其他光源,隨著2017.9上市的iphone X手機3D傳感技術上采用VCSEL,VCSEL逐步走向前臺,熱度不斷提升。
----深圳市光脈電子有限公司技術總監 李鋒
VCSEL,全名為垂直腔面發射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser),以砷化鎵半導體材料為基礎研制,有別于LED(發光二極管)和LD(Laser Diode,激光二極管)等其他光源,隨著2017.9上市的iphone X手機3D傳感技術上采用VCSEL,VCSEL逐步走向前臺,熱度不斷提升。
Iphone X為什么要用VCSEL而不是像早期的3D傳感系統使用LED作為紅外光源呢,先簡單看下VCSEL和LED某些方面的性能對比:以850nm為例,
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850nm LED
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850nm VCSEL
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半波寬
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50nm
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<1nm
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告指向性
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差
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更好
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投射距離
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中等
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遠
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光電轉換效率
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10%
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>40%
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操作電流
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高
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低
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發射角度
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120度
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<30度
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光源耗電量
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高
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低
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從上表可以看出:VCSEL在精確度、小型化、低功耗方面勝過LED。由于VCSEL本身具備這些優點,從光通信走向消費電子領域后,相當于插上了一雙騰飛的翅膀。
從目前消費電子領域應用來看,主要有手機產品,AR產品在逐步應用推廣。
比如,蘋果手機的前置VCSEL光源主要為3d結構光用于臉部識別; LENOVO,華碩AR上后置VCSEL光源主要為3d TOF均勻光。隨著5G時代的來臨,數字科技的不斷前行,相信智能手機會越來越多采用面部識別,而VCSEL也終將在智能手機領域大放異彩。
隨著更多領域給予VCSEL更多的想象空間,以及更多的上下游廠家殺入VCSEL領域,VCSEL產品應用以及產品價格也必將更加平民化。
目前VCSEL可以看的到的應用領域就眾多:遠距離安防監控,近距離感測,手勢遙控,無線耳機,面部識別,無人掃地機,無人機,工業4.0自動感測,生物檢測識別等等領域。
眾多的消費電子品的加持應用,VCSEL必將大放異彩。據市場研究公司Markets and Markets的2018年VCSEL市場報告顯示,垂直腔面發射激光器(VCSEL)市場的年復合增長率(CAGR)將從2018年的17.8億美元增加到2023年的38.9億美元,年復合增長率(CAGR)為16.9%。
從應用類型看,新興應用市場如光探測和測距(LiDAR)、夜視、原子鐘、GPS、磁力計和顯示器等預計將以最高的年復合增長率增長。雖然目前這個市場處于起步階段,但預計使用VCSEL進行高質量視覺和障礙物檢測等未來幾年將出現高增長。