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新兴应用和低成本促使VCSEL产业繁荣

2019-06-09
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智能手机应用引爆VCSEL市场

据麦姆斯咨询介绍,201711月,苹果(Apple)公司携十周年纪念版产品iPhone X,发布了Face ID新功能,用于检测和识别用户人脸,从而实现手机解锁。在这款智能手机中,采用了三种不同的垂直腔面发射激光器(VCSEL)。苹果推出的这一创新功能在业界引起轩然大波,VCSEL用于智能手机前置3D摄像头的突破性举措顿时让VCSEL的形象大放异彩。

继苹果iPhone X发布之后,一些智能手机制造商宣布会在下一代旗舰手机增加类似功能。如华为Mate 20 Pro手机的3D深度传感系统采用两颗VCSEL(一颗用于红外点阵投影器,另一颗用于泛光照明器,但两颗分别来自不同供应商)。前置3D成像功能已经迈出了成功的第一步,最近智能手机制造商纷纷发布采用飞行时间(ToF)原理的后置3D传感模组产品。2018年,移动和消费类VCSEL应用创造了5.53亿美元的市场营收,Yole预计到2024年增长将达到33.82亿美元,复合年增长率达35%。


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2018年和2024VCSEL市场规模预测


展望中长期,VCSEL有望在不同市场领域实现应用:移动和消费类、汽车和运输类、工业类。激光雷达,特别是中短距离激光雷达,所需的光源中,VCSEL有望与边缘发射激光器(EEL)展开竞争。然而,与EEL相比,VCSEL的输出光功率有限,要实现远距离探测仍然具有挑战性。此外,成本问题也令人望而却步。但VCSEL更容易实现阵列,因此有机会降低激光雷达成本并最终满足原始设备制造商(OEM)设定的目标。长远来看,到2032年,应用于激光雷达的VCSEL市场规模有望达到8亿美元。


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新技术和低成本促使VCSEL产业繁荣

2017年以来,越来越多的智能手机开始采用VCSEL。继苹果之后,小米和OPPO率先推出拥有3D传感功能的旗舰手机;最近,华为和三星这两家智能手机领导品牌也开始将VCSEL用于其产品。从技术层面来讲,首次用于高端智能手机人脸识别的3D结构光方案需要使用两种不同的VCSEL应用:泛光照明器、点阵投影仪,因此会增加3D传感模组的有形成本。同时,LG2019年采用了基于ToF原理的人脸识别模组,仅需使用一颗VCSEL(泛光照明器)。因此,与结构光原理的3D传感模组相比,采用ToF原理的3D人脸识别模组成本会更低。

2017年,每部智能手机的VCSEL总成本估计为45美元。2018年,这一数字降至23美元,说明价格大幅下降。对此现象,有几种解释:产量越大,成本越低;有更多的VCSEL制造商通过智能手机制造商的认证,导致竞争激烈,纷纷降低利润;良率提升,每片晶圆上可用的VCSEL数量增加。到2024年,智能手机还把VCSEL用于近距离传感、前置和后置3D传感,预计每部智能手机VCSEL的总成本大约为2美元。


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新技术和低成本促使VCSEL产业繁荣

2017年以来,越来越多的智能手机开始采用VCSEL。继苹果之后,小米和OPPO率先推出拥有3D传感功能的旗舰手机;最近,华为和三星这两家智能手机领导品牌也开始将VCSEL用于其产品。从技术层面来讲,首次用于高端智能手机人脸识别的3D结构光方案需要使用两种不同的VCSEL应用:泛光照明器、点阵投影仪,因此会增加3D传感模组的有形成本。同时,LG2019年采用了基于ToF原理的人脸识别模组,仅需使用一颗VCSEL(泛光照明器)。因此,与结构光原理的3D传感模组相比,采用ToF原理的3D人脸识别模组成本会更低。

2017年,每部智能手机的VCSEL总成本估计为45美元。2018年,这一数字降至23美元,说明价格大幅下降。对此现象,有几种解释:产量越大,成本越低;有更多的VCSEL制造商通过智能手机制造商的认证,导致竞争激烈,纷纷降低利润;良率提升,每片晶圆上可用的VCSEL数量增加。到2024年,智能手机还把VCSEL用于近距离传感、前置和后置3D传感,预计每部智能手机VCSEL的总成本大约为2美元。


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VCSEL行业主要投资事件



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