2017年，iPhone X的亮相讓提供 Face ID人臉解鎖的3D感測技術成為大熱門，也帶火了3D感測模塊中的核心零組件VCSEL。實際上，VCSEL并非新技術，其誕生可以追溯到1980年代，早在1996年就已商業(yè)化。
這項因蘋果而再度翻紅的VCSEL技術，屬于紅外線激光技術的一種。
1. 什么是VCSEL？VCSEL的工作原理是什么？
VCSEL是vertical-cavity surface-emitting laser的縮寫，是指垂直腔面發(fā)射激光器，這種激光二極管是發(fā)射光垂直于半導體芯片表面的單片激光諧振器，與之相對的，邊發(fā)射激光器（EEL）的光則從芯片邊緣射出。
2. 與EEL（邊發(fā)射激光器）相比，VCSEL有何優(yōu)勢？
兩者相似處：EEL和VCSEL的帶寬均較窄；EEL和VCSEL的極短切換時間使得它們適用于TOF（飛行時間）類應用。
VCSEL技術結合了雙方的技術優(yōu)點。VCSEL波長的溫度敏感性相比EEL要低得多。它能夠沿指定方向發(fā)射溫度的光學，擁有紅外光的高能量密度和簡單封裝，也有線性發(fā)射器（如EEL技術）的光譜寬度。這種表面發(fā)射器的關鍵特點是其相比邊緣發(fā)射器不僅具有低廉的生產成本，以及更低的輸出功率，同時也具有卓越的光束質量。
3. VCSEL用于何處？
VCSEL技術現(xiàn)在可被用于諸多用途和各類終端消費市場，例如機器人、移動設備、監(jiān)控、無人機，以及AR/VR等。VCSEL在需求高速調制功能的應用（例如照相機和生物計量）中是一項良好的選擇。
更低的生產成本和更高的可靠性使得VCSEL被更廣泛地運用在電子消費品中，例如3D感應和面部識別等用途被認為是其主要市場增長點。
4. 與紅外技術相似，VCSEL會帶來哪些制造方面的協(xié)同效應？
與紅外技術的相似之處也會帶來制造方面的協(xié)同效應，體現(xiàn)在整合、封裝和測試等流程中：
●芯片制造：全垂直結構使得生產廠商能夠利用傳統(tǒng)的半導體制造設備來保持較低的生產成本
●可靠性：VCSEL不會出現(xiàn)傳統(tǒng)激光結構的故障，例如暗線等。同時，因為VCSEL可以陣列形式安裝，且使用壽命極長，它們和基于單個或少量LED/EEL的系統(tǒng)不同，不畏懼災難性的光學損害
●可測試性：VCSEL在晶片狀態(tài)就可經受完整的測試和過載檢驗。這不僅提升了產量，也降低了成本
●可擴展性：VCSEL可輕松組成一維或二維陣列，提升輸出功率以滿足特定需求
●封裝：VCSEL可使用傳統(tǒng)的低成本LED封裝設備，減少成本，并允許LED來替代現(xiàn)有設備中的VCSEL
●定制封裝：板載芯片技術和定制封裝可用來簡化系統(tǒng)整合流程
5. VCSEL 是否會取代其他紅外技術？
盡管VCSEL相比現(xiàn)有技術擁有許多優(yōu)勢，但并非自動適用于所有行業(yè)的通用解決方案。VCSEL并不會和現(xiàn)有技術產生競爭，而是對紅外技術產品陣容的一項擴充。
6. 國際大廠商近來有何動作？
● 歐司朗在去年全資收購Vixar，強化了其半導體照明以及激光技術的業(yè)務組合。在收購美國專業(yè)廠商Vixar后不久，歐司朗就推出了首款VCSEL產品Bidos PLPVQ 940A系列，為包括移動設備面部識別在內的市場設立了新的標準。同時，作為一家德國的高科技公司，歐司朗將通過VCSEL解決方案補全旗下豐富的紅外（IR）技術類產品，從而幫助客戶從用途廣泛的VCSEL技術中受益，并針對每種用途選擇最合適的方案。
▲ 歐司朗首款VCSEL產品PLPVQ 940A
● 去年底，據(jù)外媒報道，飛利浦同意出售其增長的VCSEL業(yè)務——Philips Photonics公司給一家名為Trumpf（通快）的德國老牌企業(yè)，預計今年二季度完成出售。Philips Photonics位于德國烏爾姆，是荷蘭皇家飛利浦（Royal Philips）公司的全資子公司，飛利浦于2006年通過收購德國的Ulm Photonics進入VCSEL，并將其改名為Philips Photonics。（文：LEDinside James）
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