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VCSEL:下一波科技主流的必需組件

5G無(wú)線通信、光電組件是未來(lái)科技發(fā)展的兩大增長(zhǎng)引擎。5G是移動(dòng)通信技術(shù)的重大變革,將引領(lǐng)新一輪顛覆性創(chuàng)新浪潮。工信部6月6日正式發(fā)出5G商用執(zhí)照,宣告進(jìn)入5G商用元年,伴隨著電信需求回暖和高速光模塊逐漸起量,VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)的相關(guān)應(yīng)用將成為明年5G手機(jī)應(yīng)用的主要?jiǎng)恿。VCSEL市場(chǎng)應(yīng)用主要是高功率跟高速兩大類(lèi),包括光通信、3D傳感、面部識(shí)別、車(chē)載激光雷達(dá)(LiDAR)等,應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,短期內(nèi)應(yīng)不易被其他技術(shù)取代。

什么是VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)?

VCSEL 是一種化合物半導(dǎo)體激光器,可用作光纖通信和自由空間光通信的發(fā)射器。

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為什么VCSEL將成為下一波科技主流的必需組件?

根據(jù)摩爾定律,硅芯片上的微型晶體管每年的體積都縮小一半,它造就了現(xiàn)代數(shù)字時(shí)代。但在越來(lái)越多的需要提高速度、減少延遲和光檢測(cè)的應(yīng)用中,硅正在達(dá)到其性能的極限。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、5G和6G手機(jī)這些計(jì)算密集型工作的問(wèn)世,科技的未來(lái)岌岌可危;衔锇雽(dǎo)體的出現(xiàn)改變了游戲規(guī)則,它有潛力帶來(lái)變革,就像互聯(lián)網(wǎng)變革通訊領(lǐng)域一樣。這是因?yàn)榛衔锇雽?dǎo)體的速度可能比硅快100倍,因此可以為物聯(lián)網(wǎng)增長(zhǎng)帶來(lái)的器件激增提供動(dòng)力。

基于化合物半導(dǎo)體的VCSEL技術(shù),已廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子、工業(yè)控制、光通信等領(lǐng)域,目前已成為3D傳感的主要光源技術(shù),包括面部識(shí)別、車(chē)用激光雷達(dá)(LiDAR)等,可以取代LED或邊緣發(fā)射激光二極管。

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上圖:據(jù)Yole預(yù)測(cè),2017年到2023年 VCSEL市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到48%

比肩國(guó)際頂尖對(duì)手, 產(chǎn)品領(lǐng)先業(yè)界同行

總部位于香港的新亮智能擁有VCSEL核心技術(shù)和行業(yè)積累,具量產(chǎn)VCSEL芯片及核心傳感器的能力。新亮智能2013年開(kāi)始致力于VCSEL芯片的研發(fā),迄今已經(jīng)積累了VCSEL從設(shè)計(jì)到工藝乃至封裝和應(yīng)用端的核心技術(shù),同時(shí)構(gòu)建了專(zhuān)利池,完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)逾七十余項(xiàng)。對(duì)標(biāo)國(guó)際頂尖對(duì)手,如Lumentum、Finisar等,量產(chǎn)的850nm 及940nm VCSEL芯片電光轉(zhuǎn)換率均超過(guò)43%,其中940nm VCSEL已經(jīng)達(dá)到 46%,領(lǐng)先于業(yè)界同類(lèi)產(chǎn)品。新亮智能擁有國(guó)際主流/中國(guó)大陸首條6吋GaAs VCSEL芯片產(chǎn)線,建立了完善穩(wěn)定的供應(yīng)鏈體系,具備高度靈活的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力,提供的VCSEL產(chǎn)品形態(tài)豐富,完全能夠滿(mǎn)足正在尋找“國(guó)產(chǎn)替代”的企業(yè)用戶(hù)的需求。

目前,公司提供各種光功率、不同發(fā)散角及封裝形式的VCSEL裸芯片、VCSEL二極管及基于VCSEL的各種接近傳感器、激光測(cè)距傳感器、激光照明器、激光雷達(dá)等上百種產(chǎn)品。自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的光電芯片應(yīng)用廣泛,包括3D感測(cè)、光通信、接近傳感、工業(yè)控制、智能駕駛等。隨著云計(jì)算技術(shù)的成熟,在數(shù)據(jù)傳輸需要的光通訊芯片領(lǐng)域,新亮智能自主研發(fā)850nmVCSEL芯片,傳輸速率10Gbps,適用于接入網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心。新亮智能將進(jìn)一步加大芯片研發(fā)領(lǐng)域的投入,致力成為全球范圍內(nèi)有競(jìng)爭(zhēng)力的VCSEL供應(yīng)商。

以下圖片為部分產(chǎn)品, 其中VCSEL芯片:激光波長(zhǎng)分別為850nm,940nm;光功率涵蓋范圍從5mW~8W等連續(xù)工作輸出光功率,到脈沖工作下從10W,25W,50W以上的脈沖峰值功率的產(chǎn)品;同時(shí)提供等多角度diffuser;多線脈沖激光模組等。核心傳感器包括: 接近傳感器、激光雷達(dá)、激光照明、激光測(cè)距傳感器等。

VCSEL激光芯片

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各種封裝芯片/激光二極管

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帶diffuser激光二極管

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脈沖激光二極管

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光通信芯片

激光測(cè)距傳感器/雷達(dá)

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激光測(cè)距傳感器

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激光接近傳感器/雷達(dá)

激光照明器

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高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)

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激光模組

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下圖為新亮智能自主設(shè)計(jì)的940nm VCSEL芯片的參數(shù),其中電光轉(zhuǎn)換率達(dá)到46%,領(lǐng)先業(yè)界同類(lèi)產(chǎn)品。

LIV Graph

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