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                          Copyright ? 2018  蘇州長光華芯光電技術股份有限公司  版權所有  All rights reserved   備案號:蘇ICP備17060326號-1

                          長光華芯 | 用“芯”,推動VCSEL產業蓬勃發展

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                          【摘要】:
                          下一個十年,3D傳感結合5G,人類生活進入“AI+AR”黃金時代,而無論是汽車激光雷達還是智能消費3D視覺終端,VCSEL必將成為下一波科技主流的必需光源。

                          下一個十年,3D傳感結合5G,人類生活進入“AI+AR”黃金時代,而無論是汽車激光雷達還是智能消費3D視覺終端,VCSEL必將成為下一波科技主流的必需光源。

                           

                          VCSEL,3D傳感&激光雷達核心器件

                          2017年,隨著iPhone X的發布,3D人臉識別技術驚艷世人,也讓VCSEL從原本的工業應用市場轉向商業與消費類市場,表現出巨大的發展潛力。

                           

                          近幾年,數據通信和激光雷達、傳感應用興起,為VCSEL帶來了第二波重大機遇。未來,將在工業、物聯網、信息化、人工智能等方面大放異彩。在3D傳感方面,如智能門鎖、手機、屏下指紋、刷臉支付等方面的應用空間廣闊;在激光雷達方面,有汽車激光雷達、商用機器人、工業機器人、無人機距離探測、空間遙感等領域的應用,此外在醫美、照明、安防、接近傳感、工業視覺等方面,VCSEL都發揮了不可替代的作用。

                           

                          作為3D傳感和激光雷達系統的核心器件,VCSEL產業前景廣闊,未來無限可能。

                           

                          什么是3D成像和激光雷達測距?

                          3D立體成像是一種超級智能眼睛,能夠記錄立體信息并在圖像中顯示的照相機,能夠記錄的額外增量信息包括:物體縱向尺寸、縱向位置以及縱向移動軌跡等等。

                           

                          基于VCSEL的3D成像超越了傳統立體視覺方案,主要包括結構光和飛行時間(ToF)方案及其混合應用。

                           

                          iPhone X用的是以散斑結構光為基礎原理的3D結構光(structure light 簡稱SL),通過投射已知的光點圖案,將捕捉到的光點圖像失真轉化為被攝物體的3D信息。它所發射的衍射光斑在一定距離外能量密度會降低,不適用遠距離的深度信息采集。

                           

                          飛行時間(Time of Flight,簡稱 ToF),又叫做激光雷達(LiDAR)測距,依賴測量激光脈沖到物體之間的往返時間或相位差來構建場景或物體的3D圖像,它發射的光線是均勻的面光源,在長距離下也不會產生大量的衰減,工作距離遠超 3D 結構光。

                           

                          圖片來源自網絡

                           

                          結構光和ToF方案都需要在寬泛的工作條件下(包括峰值光功率和脈沖參數等)利用VCSEL照射目標場景

                           

                          什么是VCSEL?它為什么這么牛?

                          VCSEL(Vertical-cavtiy surface-emitting laser),即垂直腔面發射激光器,其激光垂直于頂面射出,與激光由邊緣射出的邊射型激光(EEL)有所不同。

                           

                          相比于EEL,VCSEL具有多個明顯優勢:

                          • 發光垂直襯底方向;
                          • 易于二維集成構建激光陣列;
                          • 圓形光斑易于實現與光纖的有效耦合;
                          • 可以實現高速調制,能夠應用于長距離、高速率的光纖通信系統;
                          • 有源區尺寸極小,可實現高封裝密度和低閾值電流;
                          • 激光波長的溫度依賴性很低;
                          • 晶圓級制造工藝;
                          • 適合大規模生產制造。

                           

                          長光華芯,領先的VCSEL研發和制造商

                           

                          長光華芯致力于高性能VCSEL芯片的設計、研發、生產及銷售,先后攻克器件設計、外延生長、芯片制造等多項技術。實現了6吋VCSEL產線的高良率生產。

                           

                          VCSEL技術難點

                           

                          在器件設計方面,我們先后攻克了增益光場與載流子耦合分布技術、低損耗器件摻雜設計技術、高質量應變量子阱及多結應力補償技術,提升了器件增益,降低了器件損耗。

                           

                          在外延技術方面,突破了高性能VCSEL外延生長的核心關鍵技術:高準確度的厚度及組分DBR的生長、腔膜對準技術、高性能隧道結摻雜技術、高增益應力量子阱生長技術。通過技術攻關,產品性能得到大幅提升。同時導入了行業內最新一代的先進外延設備。

                           

                          在芯片制造方面,攻克了應力平衡技術、低損傷Mesa刻蝕技術、低應力濕法氧化工藝以及高良率薄片等多項工藝。同時量產管控質量體系嚴格按照業界一流標準建設,實現高產能、高良率的生產制造,在提升性能的同時把成本優勢發揮出來。

                           

                          VCSEL關鍵制造工藝

                           

                          長光華芯是國內首家具備VCSEL芯片量產化制造能力的IDM公司,一以貫之對產品生產工藝制程保持高標準、嚴要求,用于智能手機攝像頭3D傳感的VCSEL產品已經通過了可靠性、效率、良率、壽命等多方面嚴苛的驗證,實現消費級3D傳感VCSEL的規?;慨a。

                           

                          長光華芯VCSEL產品

                          長光華芯擁有結構光VCSEL芯片、飛行時間VCSEL芯片以及距離傳感器VCSEL芯片三類,標準產品波長包含808 nm、850 nm、940 nm。

                           

                          3D傳感VCSEL芯片方面已完成行業主流前沿方向技術、產品、應用和客戶的開拓儲備。

                           

                          3D感測用VCSEL芯片

                           

                          多結VCSEL方面,我們進行了外延結構優化,長光華芯可以基于用戶需求,對多結VCSEL器件在閾值、效率、最佳工作點等各方面優化,自主地進行設計調節。

                           

                          多結VCSEL芯片

                           

                          在激光雷達發射端芯片方面,我們專注于高功率、高能量密度VCSEL的芯片開發。

                           

                          激光雷達用VCSEL芯片

                           

                          當前,國內市場對VCSEL的關注度持續攀升,在各行各業的應用滲透越來越強,市場細分更加明顯,資本推手愈發強勁、全國產化勢不可擋。長光華芯始終以實現VCSEL芯片設計、生產、封裝和測試的全產業鏈國產化為己任,致力于為行業發展提供更優質的VCSEL產品。

                           

                          未來,我們會把VCSEL產品作為公司戰略級別產品持續投入,以市場為導向,以客戶為中心,充分發揮IDM公司優勢,與眾多合作伙伴一起,為VCSEL應用開拓更大的發展空間。

                           

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