正文
VCSEL是以砷化镓半导体材料为基础研制,主要包含激光工作物质、崩浦源和光学谐振腔3大部分。相比较而言VCSEL光谱准确性更高、响应速度更快、使用寿命更长、投射距离更长,因此比LED光源具有明显优势,在智能设备中VCSEL将成为主流。
VCSEL全名为垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL),简称面射型激光,是一种垂直表面出光的新型激光器,也是光纤通讯所采用的光源之一。VCSEL 的制造依赖于MBE(分子束外延)或MOCVD(金属有机物气相沉积)工艺,在GaAs(80%左右的份额)或InP(15%左右的份额)晶圆上生长多层反射层与发射层。由于VCSEL 主要采用三五族化合物半导体材料GaAs 或 InP(含有In、Al 等掺杂),因此移动端VCSEL产业链与化合物半导体产业链结构类似。
目前, 全球范围内主要的设计者包括Finsar 、Lumentum、Princeton Optronics 、Heptagon、ⅡⅥ等公司,它们在移动端VCSEL处于前沿的研发角色。由IQE、全新、联亚光电等公司提供三五族化合物EPI 外延硅片, 然后由宏捷科( Princeton Optronics 合作方)、稳懋(Heptagon 合作方)等公司进行晶圆制造,再经过联钧、矽品等公司的封测,便变成了独立的VCSEL 器件。然后由设计公司提供给意法半导体、德州仪器、英飞凌等综合解决方案商,再提供给下游消费电子厂商。
1.2准直镜头:预计将以WLO工艺为主
由VCSEL发出的红外光需要经过准直镜头的校准,准直镜头利用光的折射原理,将波瓣较宽的衍射图案校准汇聚为窄波瓣的近似平行光。准直镜头可以采用传统的光学镜头制造方法,也可以采用WLO(晶圆级镜头)。
根据传统光学镜头和WLO的性能对比,WLO成本更低、生产效率更高、镜头一致性更好,更适合用于制造准直镜头。同时根据厂商信息,AMS旗下Heptagon是该市场领导者,公司表示将在2017年中看到明显的营收增长,我们相信这一预期主要来之苹果的订单。
1.3光学衍射元件(DOE)