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VCSEL:下一波科技主流的必需组件 科技业重点希望

2019-07-09 10:24
来源: 新亮智能

5G无线通信、光电组件是未来科技发展的两大增长引擎。5G是移动通信技术的重大变革,将引领新一轮颠覆性创新浪潮。工信部6月6日正式发出5G商用执照,宣告进入5G商用元年,伴随着电信需求回暖和高速光模块逐渐起量,VCSEL(垂直腔面发射激光器)的相关应用将成为明年5G手机应用的主要动力。VCSEL市场应用主要是高功率跟高速两大类,包括光通信、3D传感、面部识别、车载激光雷达(LiDAR)等,应用范围相当广泛,短期内应不易被其他技术取代。

什么是VCSEL(垂直腔面发射激光器)?

VCSEL 是一种化合物半导体激光器,可用作光纤通信和自由空间光通信的发射器。

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为什么VCSEL将成为下一波科技主流的必需组件?

根据摩尔定律,硅芯片上的微型晶体管每年的体积都缩小一半,它造就了现代数字时代。但在越来越多的需要提高速度、减少延迟和光检测的应用中,硅正在达到其性能的极限。随着物联网、人工智能、机器人技术、自动驾驶汽车、5G和6G手机这些计算密集型工作的问世,科技的未来岌岌可危。化合物半导体的出现改变了游戏规则,它有潜力带来变革,就像互联网变革通讯领域一样。这是因为化合物半导体的速度可能比硅快100倍,因此可以为物联网增长带来的器件激增提供动力。

基于化合物半导体的VCSEL技术,已广泛应用在消费电子、工业控制、光通信等领域,目前已成为3D传感的主要光源技术,包括面部识别、车用激光雷达(LiDAR)等,可以取代LED或边缘发射激光二极管

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上图:据Yole预测,2017年到2023年 VCSEL市场的年复合增长率将达到48%

比肩国际顶尖对手, 产品领先业界同行

总部位于香港的新亮智能拥有VCSEL核心技术和行业积累,具量产VCSEL芯片及核心传感器的能力。新亮智能2013年开始致力于VCSEL芯片的研发,迄今已经积累了VCSEL从设计到工艺乃至封装和应用端的核心技术,同时构建了专利池,完全自主知识产权逾七十余项。对标国际顶尖对手,如Lumentum、Finisar等,量产的850nm 及940nm VCSEL芯片电光转换率均超过43%,其中940nm VCSEL已经达到 46%,领先于业界同类产品。新亮智能拥有国际主流/中国大陆首条6吋GaAs VCSEL芯片产线,建立了完善稳定的供应链体系,具备高度灵活的产品设计能力,提供的VCSEL产品形态丰富,完全能够满足正在寻找“国产替代”的企业用户的需求。

目前,公司提供各种光功率、不同发散角及封装形式的VCSEL裸芯片、VCSEL二极管及基于VCSEL的各种接近传感器、激光测距传感器、激光照明器、激光雷达等上百种产品。自主设计生产的光电芯片应用广泛,包括3D感测、光通信、接近传感、工业控制、智能驾驶等。随着云计算技术的成熟,在数据传输需要的光通讯芯片领域,新亮智能自主研发850nmVCSEL芯片,传输速率10Gbps,适用于接入网和数据中心。新亮智能将进一步加大芯片研发领域的投入,致力成为全球范围内有竞争力的VCSEL供应商。

以下图片为部分产品, 其中VCSEL芯片:激光波长分别为850nm,940nm;光功率涵盖范围从5mW~8W等连续工作输出光功率,到脉冲工作下从10W,25W,50W以上的脉冲峰值功率的产品;同时提供等多角度diffuser;多线脉冲激光模组等。核心传感器包括: 接近传感器、激光雷达、激光照明、激光测距传感器等。

VCSEL激光芯片

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各种封装芯片/激光二极管

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带diffuser激光二极管

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脉冲激光二极管

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光通信芯片

激光测距传感器/雷达

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激光测距传感器

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激光接近传感器/雷达

激光照明器

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高级辅助驾驶系统

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激光模组

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下图为新亮智能自主设计的940nm VCSEL芯片的参数,其中电光转换率达到46%,领先业界同类产品。

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