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VCSEL 技术仅仅是噱头吗?还是能取代其它红外技术?

最近VCSEL火了,听说欧司朗也有相关布局,能聊聊这方面的情况吗?

首先我们先搞清楚什么是VCSEL 技术,它的工作原理又是怎样的?

简单来说,VCSEL是vertical-cavity surface-emitting laser的缩写,是指垂直腔面发射激光器。从垂直二字我们可以看出,这种激光二极管是发射光垂直于半导体芯片表面的单片激光谐振器,与之相对的,边发射激光二极管的光则从芯片边缘射出。该技术也可以用作 VCSEL 阵列,由数百个 VCSEL 组成,胶黏和键合后犹如常规 LED。

那么回到你的问题上,VCSEL 技术仅仅是噱头吗?答案是:否。

VCSEL不仅不是噱头,而且在红外应用中将会有广阔的前景。

谈到红外应用中前景,那不可避免地就想到EEL和IRED两大技术。EEL的优点是性能高、效率极高、照度高,而IRED的优点是照度均匀、芯片性价比高、封装形式多样。

与上面两大技术相比,VCSEL的优势在于生产成本较低、光束质量更高,而输出功率较低。因其封装尺寸小巧、光束质量高、可聚焦性能好,因此在光纤中的耦合效率很高。

因此作为表面贴装元件 (SMT),VCSEL 结合了 LED 和激光器的特点,比边发射激光器边缘(EEL) 更易于组装。该技术提供定向发射的相干光、更高的功率密度和简单的 IRED 封装方式,同时具备线性发射器的谱宽,与 EEL 或 DFB(分布反馈激光器二极管)技术类似。

FP-EEL(法布里-珀罗 边发射激光器)和 DFB 的光束形状为椭圆形,而 VCSEL 的光束形状为圆形斑点。与EEL波长变化对温度较敏感不同,VCSEL 在温度变化时波长变动较小。

根据上文提到的VCSEL 有结构紧凑、能耗低、可靠性高等优点,能广泛适用于多种应用。那么再次回到你的问题上:离我们还有多远?我可以把它理解为有哪些领域可以应用VCSEL技术呢?

一般而言,对于需要高频调制的所有应用领域,VCSEL均是不错的选择。

因为其制造成本比有优势、可靠性高,VCSEL 在手机和消费类电子产品领域使用越来越广泛。在手机领域中,已出现首批应用实例。3D 传感也被集成到增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 中,用于智能眼镜或未来智能手机和其他移动设备。

具体怎么应用呢?我可以举个例子,我们可以畅想将来用智能手机对您的脚进行 3D 扫描,然后将图片发送给鞋子制造商,最终制造出完美匹配您脚型的鞋。

除了手机,汽车上的应用,也成为推动全球 VCSEL 市场不断增长的另一个因素。在汽车行业,VCSEL 技术预计将用于手势识别、驾驶员监控或(半)自动驾驶等应用。其他应用领域包括机器人、安全和监控摄像头、红外加热或工业应用中的机器视觉。


那根据你的问题,和上述我讲到的,我们可以反过来想VCSEL 是否离我们很近了,会取代其他红外技术呢?

答案也是:否。

与现有红外技术EEL和IRED相比,尽管 VCSEL 技术具有诸多优势,但并非自动适用于所有行业的通用解决方案,而是对欧司朗光电半导体红外产品组合的补全扩展。

目前业界对于这三项技术,也没有定论。因此建议客户可以比较 IRED、边缘激光器和基于 VCSEL 的技术,从中选取最适合其特定应用的解决方案。

以上,就是我的回答,谢谢对红外技术以及欧司朗的关注。

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