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仟目激光:工业级3D传感VCSEL应用前景广阔

导读: 仟目激光携高性能三维传感VCSEL,泛光照明源以及高功率DFB芯片,全方位诠释“Empower the light”的理念。

仟目激光亮相第二届重庆国际手机展,作为一家半导体激光器研发及制造的企业,首次公开参展并得到众多潜在客户的垂询和关注。仟目激光携高性能三维传感VCSEL,泛光照明源以及高功率DFB芯片,全方位诠释“Empower the light”的理念。在三维人脸识别,机器视觉,工业照明等各种应用场景下,为客户提供高性能与高可靠性的光源解决方案。

仟目激光:工业级3D传感VCSEL应用前景广阔

仟目激光展出了从数毫瓦的单管VCSEL,到光功率8瓦的大功率VCSEL Array.根据不同的技术路线与应用需求,仟目可以实现光功率,热负载,光束质量,光源类型的高度定制化。

此外,仟目也展出了6英寸VCSEL晶圆。它采用了先进的化合物半导体外延与工艺制程,有着稳定且均一的性能分布。这保障了仟目激光的量产芯片有着稳定的性能,同时又能兼顾成本可控。

仟目激光:工业级3D传感VCSEL应用前景广阔

展会期间,仟目激光研发总监杨旭博士受邀在“2018重庆·国际AI Phone产业技术峰会”上做了“高性能940nm工业级3D传感VCSEL”主题的演讲,与业内专家一起探讨剖析3D传感VCSEL在三维传感以及工业级的应用前景。

3D传感方案主要是为了获得三维的信息,为了获得三维的信息就要有结构光和TOF技术。结构光主要通过芯片两面经过DOE的原件发射出特定的散斑或点阵,打到人脸的表面,通过检测散斑细小结构的变化获得物体表面的三维信息。

而TOF主要通过激光器加入一些调制的信号,发射出特定的脉冲打到被测物体的表面,通过检测脉冲反射回来的序列变化来探测到物体表面的三维信息。杨旭表示,仟目激光VCSEL除了用在TOF和结构光上面,也可以用在面部的红外照明的方面。

仟目激光:工业级3D传感VCSEL应用前景广阔

笔者也特意对杨博士进行了采访。对于VCSEL的历史和未来,杨博士指出,他的导师Dr.Deppe于1994年首次将氧化物结构引入到VCSEL芯片中,大幅提高了VCSEL的多项性能。

该技术开启了VCSEL商业化的进程,其后该技术成为20多年来工业界制造VCSEL的关键技术标准之一。2014年杨博士在Dr.Deppe研究课题组里从事下一代非氧化物VCSEL的研发。相较于此代氧化物VCSEL芯片,它的光功率提升了一倍,热阻为现有氧化物VCSEL的一半,同时器件的可靠性得到了大幅提升。它通过光刻工艺来提升器件的排布密度得到了更小的器件尺寸,是未来VCSEL的发展方向。

仟目激光:工业级3D传感VCSEL应用前景广阔

仟目激光研发总监杨旭博士

对于目前国内对于VCSEL性能单独关注光电转换效率(PCE)的数值,杨博士指出,PCE只是衡量芯片性能的诸多维度中的一个。

抛开测试条件单独谈论PCE没有意义,这些测试条件包括环境温度、散热条件、注入电流是连续还是脉冲、以及脉冲的宽度。需要VCSEL芯片在不同工况下及应用场景中的高效的性能才有意义。

仟目激光2.5W量产VCSEL芯片经过晶圆级的测试,在15℃和50℃的环境温度,2A-4A的电流注入下,光电转换效率均在40%左右,性能表现优异。

同时对于加速老化实验,杨博士指出,对于测试电流和环境温度的控制,加速老化因子可能有数十倍的差异。仟目激光的芯片的老化测试条件选取了4倍电流阈值的连续电流注入,并保持环境温度85℃,器件在500小时加速老化测试后性能并未见明显劣化,等效寿命在正常使用工况下大于16万小时。

仟目激光:工业级3D传感VCSEL应用前景广阔

仟目激光VCSEL加速老化数据,4X阈值85℃500小时

仟目激光主要产品除了VCSEL芯片之外,还有940nm高功率DFB激光器。杨博士指出,940nm高功率DFB激光器具有几大特点和优势,首先是具有非常高的发光能量密度,是VCSEL光点的百倍以上。具有动态的单模光场,大范围的电流注入、宽温度下保持单横模运行。工作温度区间大,从-20℃~+80℃,有100℃的工作区间。

此外,激光光束整形手段在通信领域已经非常成熟,易于光路小型化。仟目激光在大功率DFB上有着成熟的经验和世界领先的技术优势,也是国内唯一具有镓砷材料8xx-nm和9xx-nm高功率DFB激光的技术并进行产品化的公司。

仟目激光:工业级3D传感VCSEL应用前景广阔

杨博士在采访中也表示,随着3D传感的浪潮,仟目激光也将秉承为产业链上、下游企业,提供完善的激光芯片资源与全产业链的企业进行全方面资源、产品、信息全面服务理念,与全产业链的企业进行全方位的沟通,打造积极共赢的市场环境。仟目激光作为一家本土的半导体激光芯片公司,希望提供世界顶级的性能优异的激光器芯片,以满足客户的需求。

凭借这次完美的亮相,仟目也将继续扩大和各大企业的战略合作,聚集全球更多优秀的产业链资源,推动该产业快速发展,共创共享最新产业科技,共同开启全球激光芯片产业发展新时代。

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