欧司朗携 VCSEL 激光器进军 3D 传感市场

寂静回声

VCSEL 的概念由日本东 京工业大学的伊贺健一于1977 年提出，2014 年，VCSEL 以近感测和自动对焦功能进入消费类市场，2017 年，伴随着 iPhone X 3D传感功能的火爆， VCSEL 芯片市场终于迎来爆炸式增长。
VCSEL 技术最为广为人 知的应用场景是手机及平板电脑等移动设备上的人脸识别。 VCSEL 使用红外光亮面部， 能够解决可见光环境中常有的光线不足问题，帮助摄像头在各种场景下拍摄清晰图像，随后设备再将所拍摄的图像与预存图像进行比对，并在匹配成功后解锁设备。这项技术能在完全黑暗的环境中，让用户轻松完成手机解锁。
VCSEL 技术同时具备 IRED（红外 LED）和激光器二者的优点——既有 IRED 功率密度高、封装简单的优点， 又具备激光器的光谱窄、开关快捷的优点。同时，相较于边发射激光二极管，温度波动对 VCSEL产生的影响要小得多。
随着市场规模扩大，越来越多的企业也加入到 VCSEL 激光器的产业队伍中。其中， 在光电半导体市场耕耘多年的德国企业欧司朗，于 2018 年 5 月通过收购美国企业 Vixar 而进入了 VCSEL 领域。完成收购后 4 个月，欧司朗便推出了其首款 VCSEL——PLPVQ 940A。而到了 2018 年 12 月， 欧司朗又推出了另一款VCSEL 产品——PLPVCQ 940。
这两款产品的波长均为 940 纳米，但却有着不同的用途。PLPVQ 940A 用于所谓的 “泛光”（这种方式的原理和红外光相同）， 而 PLPVCQ 940 则用于“飞行时间”的测量（飞行时间：根据已知光速， 从光线发出到检测到目标反射光线的时间。通过该原则，飞 行时间可通过测量发射和受信号的差异，再将其转换为距离单位来实现）。
除 PLPVCQ 940 外，欧司朗还在 12 月推出了 PLPVCQ 850。这两款最新 VCSEL 的应用领域不仅包括机器视觉和人 脸识别，还可应用于物体或建筑扫描，通过绘 3D 空间并在其中放置虚拟家居或其他物品，为空间设计节省大量时间和成本。
两 款 VCESL 均采用紧凑型黑色封装， 尺 寸 仅 为 2.40mm×3.30mm ×1.20mm。根据应用需求，客户可以为 2W 的元件匹配所需的波长，有 850nm （PLPVCQ 850） 或 940nm （PLPVCQ 940） 可供选择。 红外光束借助特殊的微透镜阵列成形，为视场角（FOV， Field of View）提供高均匀度的。
面对越来越多的企业入局 VCSEL 领域，欧司朗光电半导体市场经理 Nina Reiser 表 示：“欧司朗在半导体行业， 尤其是汽车和工业应用方面有着悠久的历史和丰富的经验， 拥有出色的质量和性能保证。 我们利用 VCESL 与红外技术的相似之处，尤其在造方面具有的协同效应，能将之运用到整合、封装和测试流程中。这是我们的一项巨大优势。”
Nina Reiser 随后补充道：“欧司朗非常高兴看到 VCSEL 产品系列此次迎来了 巨大的创新。凭借这些新产品， 我们在 3D 传感等开创性应用领域树立了新标准，凭借欧司朗的专业技术，我们力求能在这个市场产生更深远的影响。” 凭借 VCSEL 的技术优势，欧司朗逐步建立了多项新行业标准，手机的面部识别技术是其中之一。
此前欧司朗官方曾披露， 在 2019 财年第一季度，欧司朗持续运营业务的收入为 8.28 亿欧元（约 63.53 亿元），同比下降约 15％（去年同期季度为 9.39 亿欧元）。伴随着 3D 传感市场对 VCSEL 的大量需 求，VCSEL 产品将有望成为欧司朗营收业绩的有力补充。