可穿戴健康监测器依赖于激光器:Coherent高意可为消费类电子行业提供几乎所有类型的EEL和VCSEL
消费类电子设备的一个主要趋势是能够提供个人健康监测的智能手表和其他可穿戴设备的发展。最初的心率监测现在通常包括心率变异性(压力)、血压和血氧监测。还可进行水合或乳酸监测以评估肌肉疲劳的设备正在开发中。有消息称,一种完全无创的血糖监测仪即将问世,这将改善糖尿病患者的生活质量。
这是怎么回事?提高健康监测能力有以下两个需求驱动因素:
第一个是对预防性/维护性医疗保健方法的渴望,在潜在问题引起明显症状之前就加以识别和解决。
第二个驱动因素是,生物传感设备可以发挥关键作用,向医生和患者提供实施更个性化医疗解决方案(如用于管理慢性健康状况)所需的信息。
为何选择半导体激光器
从技术角度来看,监测应用都涉及某种类型的光学传感技术。上面提到的新的和更先进的应用(例如乳酸、葡萄糖和水合监测)都依赖于光学技术,而光学技术依赖于激光光源的特殊性能。
选择何种激光器? 激光器在功率、波长、尺寸、成本、脉冲特性和其他参数等方面差异很大(COHERENT高意知道这一点,因为公司生产几乎所有类型的激光器)。
对于可穿戴健康监测器(或一般消费类电子产品)等应用,必须满足以下四个关键激光器要求:
成本低
体积小/重量轻
低功耗
可靠性高
半导体激光器(通常称为激光二极管)是唯一能够满足所有这些要求的激光器。
可穿戴设备当前和未来的一些应用:
心率监测
血氧监测
水合监测
葡萄糖监测
乳酸监测
疾病检测和个性化医疗
VCSEL路线图以消费类应用为主导
半导体激光器有许多不同的型号,并且可在很宽的波长范围内使用。截至目前,大多数光学传感应用中常见的半导体激光器类型是VCSEL(发音为“vixel”)。
与其他半导体激光器相比,VCSEL的一个关键优势是它从顶面发射光。VCSEL的近红外(NIR)范围为750nm至1200nm,无需复杂的光学器件即可发出圆形光束。这一特性使集成变得容易,并最大限度减少了许多应用中的总重量和成本。
由于这些优点,VCSEL广泛应用于消费类电子设备的各种应用中。这些应用包括光学计算机鼠标中的导航、游戏机中的身体跟踪、智能手机和平板电脑中的接近和面部识别传感器以及3D扫描仪,等等。它们还用于汽车传感应用以实现自动驾驶,以及驾驶员和乘客监控应用。此外,VCSEL甚至开始用于脑成像(fNIRS)。
另外,VCSEL还广泛应用于数据中心的光通信中。VCSEL的快速调制能力、易于集成和出色的性价比非常适合需要极高带宽的短距离数据链路,而这正是数据中心支持人工智能(AI)应用爆炸性增长所需要的。
然而,目前半导体激光器最大的单一应用是在智能手机中用于面部识别,它使用两个VSCEL阵列发射940nm红外光。有多大? Coherent高意已向消费类电子应用供应了超过2000亿个VCSEL发射器。这可能实现,因为我们在VCSEL制造方面进行了大量投资,建造并上线了新的晶圆厂,将生产规模从75mm扩大到150mm晶圆。事实上,我们目前是VCSEL垂直整合制造商,采用成熟的工艺,相应地,产出率就高,且产品经济实惠。
除了VCSEL之外,Coherent高意还生产另一种类型的激光二极管:边缘发射激光器(EEL)。此类激光器从芯片侧面发出光束形状略呈椭圆形的光。边缘发射激光器的主要优点是,其架构与支持不同波长范围的不同材料系统兼容。我们生产基于砷化镓、磷化铟以及锑化镓的EEL,波长范围涵盖750nm以上的近红外 (NIR)、短波红外(SWIR)、3000 nm以下的中红外(MIR)。较长的波长范围(SWIR和MIR)与生物传感应用特别相关,因为这是光与人体内存在的生物分子相互作用的地方。边缘发射器也得到大量生产并用于消费类电子设备,尽管不如VCSEL那么广泛。一种众所周知的应用是在智能手机中,其中边缘发射器支持最先进的接近传感器。
集成供应商提供的集成解决方案(PIC)
虽然VCSEL等半导体激光器是为许多可穿戴医疗传感设备供电的光源,但它只是完整光子传感系统的一部分。其他关键组件包括光电探测器(光电二极管)和增益芯片,例如半导体光放大器(SOA)。
Coherent高意是一家垂直整合式光子制造商,也是这些核心组件类型的批量供应商。高意与光子学领域的其他相关各方密切合作,并坚信,未来应用将越来越依赖光子集成电路(PIC)模式来集成系统级组件并实现可穿戴电子产品所需的小外形尺寸。PIC相当于主导电子世界的IC的光子。
Coherent高意处于支持这一趋势的有利位置,因为公司也在光通信应用中使用PIC。
生物传感领域的未来就在眼前
总而言之,可穿戴设备中将增加新生物传感功能。许多新功能依赖于使用半导体激光器光源的光学传感。
作为一家垂直整合式半导体激光器制造商,Coherent高意已经做好了支持这些应用的准备,并为消费类电子行业提供了大量EEL和VCSEL。此外,公司的产品组合和专业知识还包括制造生物传感器所需的补充技术,例如光电二极管、增益芯片和光子集成电路。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由雪飘梦飞转载自COHERENT官网,原文标题为:可穿戴健康监测器依赖于激光器,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【IC】速度提高5倍!COHERENT新型PM10K+激光传感器快速解决10 kW工业激光器功率测量难题
高功率激光技术在不断发展,焊接、切割和覆层应用的平均功率显著提高,从而拓展了其功能范围。在这些高功率水平下,验证激光器是否已输出预期的功率对于避免废品和提高产量至关重要。了解COHERENT PM10K+高功率激光传感器,这是一款革命性的创新工具,设计为能够解决对功率高达10kW,偶尔可达12kW的连续激光器的功率测量难题。
高意SAPPHIRE激光器凭借绿色优势和超越蓝光的特性,成为生命科学领域的畅销产品
传统离子激光器在生命科学领域广泛应用,但笨重、高能耗且需大量冷却水。Coherent高意新型固态Sapphire蓝光激光器,体积小、功耗低、无需主动冷却,且光束质量优异,电光转化效率高,每年可大幅减少二氧化碳排放。Sapphire激光器不仅能产生蓝光,还能扩展到更多颜色和功率水平,已发展到可见光谱的九种波长。此外,该技术已应用于其他产品系列。
【元件】面向汽车及工业近中距离LiDAR应用,高意推出新型VCSEL照明模块平台,总功率转换效率超越30%
深度传感器应用半导体激光器行业的领导者之一——COHERENT高意近日宣布推出新型照明模块平台,专门面向汽车安全与工业机器人视觉领域的近中距离光探测与测距(LiDAR)场景。Coherent高意已成功演示新的解决方案,其中照明区域(FOI)可划分为多个可选择性寻址的水平分层。除了紧凑的规格和出色的功率转换效率,新模块在成本方面也远优于大型可寻址VCSEL阵列。
Coherent高意取得VCSEL性能重大进展,速率将达到每通道200 Gbps,助力下一代AI网络建设
全球材料、网络和激光领域的领导者之一 Coherent 高意宣布,已在提高其垂直腔面发射激光器(VCSEL)带宽方面取得重大突破,为下一代光互连的应用铺平道路,其速率将达到每通道 200 Gbps,从而实现了具有 1.6 Tbps 容量的光模块。通过这种创新设计,可实现约45 GHz的器件带宽,结合近期数字信号处理技术的进步,这将为实现1.6T(8x200G)多模光模块铺平道路。
Coherent高意揭幕首个6英寸磷化铟可扩展晶圆工厂,为AI光模块和6G无线网络的下一代激光铺平道路
Coherent 高意在其美国和欧洲的晶圆工厂扩展产能,并显著降低了磷化铟(InP)光电子器件的芯片成本,包括激光器、探测器和电子元件。这一激动人心的里程碑使得 Coherent 高意能够增加产能并降低 InP 光电子器件的芯片成本,在各种应用中广泛使用,如相干光通信、数据通信光模块、AI 互连、消费电子与可穿戴设备的先进传感、医疗和汽车应用等领域,未来还将服务于 6G 无线和卫星通信网络。
飞秒激光器进行医疗器械制造切割性价比高,实现更出色、更精细的切割
对于医疗器械制造行业的任何人来说,购买新机器的一大难题就是要在飞秒激光器和光纤激光器之中作出抉择。光纤激光器还有一项主要优势,即能够实现更快切割和切割较厚的部件,因为它具有更高的可用功率。然而,对于较薄的部件,由于需要降低重复频率并避免累积热损伤,功率和速度优势往往会大打折扣。所以,归根结底,选择哪种激光器最合适实际上取决于具体的应用场景。
改进ADAS的绝妙创意:Coherent高意将DMS和OMS中的LED改换为VCSEL
本文介绍了VCSEL照明器在车内车辆监控系统中的应用。驾驶员监控系统 (DMS) 和乘员监控系统 (OMS) 是高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 的关键组件,通过观察驾驶员和乘客的状态和行为来确保车内安全、舒适。VCSEL照明器具有改善深度感知和最大限度降低“红光”干扰等优势。讨论了照明在DMS和OMS中的重要作用和LED技术的局限性,并讨论了VCSEL在增强ADAS汽车安全功能方面的变革潜力。
激光器在显示屏制造中的应用:CELL和偏光片切割
为避免产生切割厚边缘,Coherent高意研发了一种调制二氧化碳激光器。这种激光器可快速打开和关闭光束。虽然仍然依靠足够的热量来蒸发材料,但激光器不会开很长时间,因此热量不会传导到很远的基板中使其中的材料熔化,不过也不是完全消除热量。
使用飞秒激光器进行医疗器械制造切割的兴趣高涨
对于切割医疗器械所用的全新激光器,现在既可以选择飞秒激光器,也可以选择光纤激光器,甚至还可以混合使用这两种激光器。有了后一种选项,用户可以在这两种激光器之间无缝切换,即使在单个作业中也是如此,因为有些情况下使用光纤激光器进行切割可能比使用飞秒激光器更经济。
Coherent Introduced 100G PAM4 VCSEL and Photodiode Arrays for 800G Transceivers and Active Optical Cables
Coherent, a leader in datacom transceiver components, today announced the introduction of its 100G PAM4 vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) and photodiode (PD) arrays for 800G short-reach datacom pluggable transceivers and active optical cables (AOCs.)
新一代紧凑型多功率连续波绿光激光器VERDI C,简化钛宝石泵浦、半导体检测和退火等应用
科学家和原始设备制造商都将受益于新的紧凑型Verdi C系列多功率连续波绿光(532 纳米)激光器。这是因为作为广受欢迎的Verdi系列的新成员,Verdi C实现了完全集成,激光头、电源、控制电路和水冷装置都集成在一个紧凑的封装中。这款新型激光器有12W、15W和18W三种功率可选择,在保证出色性能的同时,使用起来更方便,特别适合实验室和工业应用。
解析超小型VCSEL反射式光电传感器的应用潜力
反射式光电传感器是一种利用光的反射来检测物体有无的传感器,其应用非常广泛。在可穿戴设备等与我们日常生活密切相关的产品中,反射式光电传感器的应用不断增加。本文将会介绍这种光学器件的最新信息,并探讨其未来的发展前景。
电力线F 10/30 QS激光打标机,带绿色光纤激光器
描述- 该资料介绍了两款绿色光纤激光标记机——PowerLine F 10 QS 和 PowerLine F 30 QS。这两款设备适用于半导体IC和其他热敏感元件的浅刻标记,采用绿色波长和纳秒脉冲长度的光纤激光器与高质量扫描光学系统相结合。PowerLine F 30 QS 可作为双头激光标记机使用,以提高效率。软件支持复杂图案设计和变量数据(条形码、序列号)的使用。
型号- F 10 QS,F 30 QS D,F 30 QS
激光器在显示屏制造中的应用:FLEXOLED形状和孔切割
超短脉冲激光器是FlexOLED形状切割的理想之选。对于显示屏切割,只有一种激光器可以满足每项要求。这就是超短脉冲(USP)激光器,它以高重复频率运行,并输出紫外光。让我们来了解一下为什么它的每个特性都如此重要。
电子商城
现货市场
服务
可定制电机的连续转矩范围1Nm至2000Nm,峰值转矩3Nm至5500Nm,电机延长线长度、变换编码器类型。
最小起订量: 1 提交需求>
可定制单色光灯珠、双色灯珠、全彩灯珠、发光二极管、贴片灯珠、贴片LED等产品,尺寸:0.6*0.3mm-3.2*2.7mm,波长:405-940nm,亮度:24-750mcd,电压:1.5-3.5V。
最小起订量: 3000 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论