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                                4. 行业新闻

                                  VCSEL技术与市场介绍

                                  :2022-09-16    :333
                                   
                                  VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,垂直腔表面发射激光器)
                                  谐振腔 (两个DBR反射镜和有源区构成)
                                  MQWS:AlGaAs-850nm,
                                  InGaAs-940nm
                                  DBR: PDBR-99%反射率
                                  Al0.9GaAs/Al0.1GaAs 24-25对
                                  NDBR-99.9%反射率
                                  Al0.9GaAs/Al0.1GaAs 30-35对
                                  DBR=1/4λ
                                  氧化制程-减小谐振腔体积和发光
                                  面积,PDBR需要全铝的AlAs
                                  氧化制程-关系到光束的稳定和光
                                  电特性的优劣。
                                  红外LED
                                  红外LD-EEL
                                  红外VCSEL
                                  光型
                                  发散分布
                                  椭圆集中分布
                                  圆形集中分布
                                  频谱半高宽
                                  50nm
                                  1nm
                                  1nm
                                  投射距离
                                  近距离
                                  远近皆可
                                  远近皆可
                                  光电转换效率
                                  10%
                                  20%
                                  25%
                                  功耗
                                  阈值电流
                                  指向性
                                  大角度散射光
                                  高指向性同调光
                                  高指向性同调光
                                  散热情况
                                  不好
                                  调制频率
                                  高速
                                  发射时间
                                  5-10ns
                                  1ns
                                  1ns
                                  使用寿命
                                  1万小时
                                  5万小时
                                  5万小时
                                  技术难度
                                  较高
                                  成本
                                  较高
                                  為了改善 光電二極體 的缺點,業界結合 發光二極體(LED) 與 光傳感器 做成 環境光源傳感器 (Ambient Light Sensor) 取代 光電二極體。 但是,使用紅外線感測僅能分辨 距離的遠近,若遇到暗色系表面物體,則會吸收掉發射出的紅外光源而影響感測效能。所以去年開始,業界陸續改用 飛時測距技術(TOF) 取代
                                  環境光源傳感器 (Huawei、LG、Lenovo、Motorola),Apple 也在 IPHONE 7導入了 TOF 技術。
                                   
                                  飛時測距(time of flight,ToF) 技術其透過量測光離開發射端,碰到目標物,再回到接收端的時間差,藉此計算與目標物間的距離。TOF 感測器 不需依靠光
                                  源反射的光量,而是測量光子由 電射二極體 發射後的傳輸時間來計算距離,所以不會受到目標的表面反射率影響而導致偵測效果失誤TOF 測距傳感器,已經被 APPLE、華為、聯想、宏達電、樂金、摩托羅拉等手機廠採用。
                                   
                                  VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 及 單光子雪崩二極管(SPAD)整合為一個 TOF 測距傳感器。IPHONE 7 已導入了飛行時間 (time of flight) 測距傳感器。TOF 技術可被用來強化擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)與現實世界的互動,讓裝置配戴者確實感知自己在接近、得以處理現實世界的物件。



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