【技术】低成本VCSEL激光芯片技术，可在人脸识别、测距、激光雷达、3D感知等领域取代LED

时间： 2019-02-28 来源：新亮智能

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VCSEL是什么？

VCSEL是Vertical Cavity Surface Emitting Laser的首字母缩写，即垂直腔表面发射激光器。VCSEL是一种半导体激光二极管，以砷化镓等半导体材料为基础研制，有别于LED（发光二极管）和LD（Laser Diode，激光二极管）等其他光源。与传统的边发射（Edge emitter）激光器不同，VCSEL是从顶部表面垂直发射高功率光学激光束，具有体积小、圆形输出光斑、天然2D机构光、单纵模输出、阈值电流小、工作温度范围大、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信，光互连，光存储等领域。

通常VCSEL器件的工作波长为850nm至1310nm，传输速率为2.125至150Gbps，主要是由三个主要部分组成：a）上DBR（分布式布拉格反射镜）反射镜；b）有源区；c）下DBR反射镜，这三部分共同组成一个谐振腔，可建立电磁波。

与LED比较

VCSEL能够以二维阵列进行，使单个芯片可以包含数百个、数千个单独的光源，以增加最大输出功率和提升长远的可靠性；LED（发光二极管）在早期阶段通常用于3D感应技术。但是由于缺少谐振腔，LED激光束比VCSEL更为分散，耦合效率相对较低。而且，随着VCSEL具有更高的精度，更小的尺寸，更低的功耗和更高的可靠性，越来越多的3D摄像机正在使用VCSEL。

其他重要优势

1. 在晶圆形式中，它们可以在制造过程中的各个阶段进行测试，从而产生更可控且可预测的生产良率，制造成本较其他激光技术为低；

2. VCSEL可以使用传统的低成本LED封装来降低成本，现有应用中亦可使用VCSEL取代LED；

3. 可以将VCSEL制造成一维或二维阵列以满足特定的应用需求；

4. VCSEL的波长非常稳定，对温度变化的敏感度较低，可在更大的温度范围内工作。

VCSEL应用范围

VCSEL并非新兴科学产物，去年苹果iphone X对人脸识别的开启，首次将VCSEL应用于手机上并展示了它强大的性能，这才另它进入了大众的视线。VCSEL芯片不光应用于人脸识别，还广泛应用于测距、激光雷达、3D感知等诸多领域。

深圳新亮智能技术有限公司是一家以激光技术为基础，专注于人工智能（AI）和物联网（IoT）核心传感器的高科技公司。新亮智能可自主研发生产VCSEL激光芯片、二极管及感应器，拥有自主专利的VCSEL芯片。

新亮智能拥有强大的工艺设计能力，产品质量优于台湾，于欧洲同行，能用自主的外延片设计方案，根据客户需要定制芯片功率、发光孔排列、激光模式及激光波长。新亮智能的VCSEL芯片工作波长可定制600nm到1700nm，专用透镜可实现从4度到180度范围内的手动调节；光斑面积大且均匀，其光电转换率接近40%，在工作环境50℃时也能达到35%的光电转换效率，而且拥有大于50000小时的使用寿命，可靠性高。新亮智能独有的技术方案，在直接去掉衍射光学元件DOE后也能达到高于同类产品的使用效果，使得产品更简单可靠、更低成本。

目前新亮智能已成功研发和试生产了自己的6寸940nm VCSEL激光芯片，将在今年投入量产。6寸940nm VCSEL芯片较已有的4寸芯片来说，价格更低，良品率更高，出货量更大更有保障，并且符合新亮智能自主研发的同类VCSEL芯片水平；6寸940nmVCSEL芯片设计、工艺和生产技术要求更高，新亮智能强大的生产和销售团队，将充分向您提供高质量、高科技水准的产品和服务。

新亮智能拥有国内首条与国际同步的6吋VCSEL产线，拥有VCSEL wafer设计能力，自主的VCSEL芯片工艺技术，及一站式行业应用解决方案能力，是业内领先的产品与方案提供商。拥有香港集团总部及研发中心、深圳应用研发及营销中、中山制造运营中心，正常交期4-6周，稳定现货供应。提供Finisar、Lumentum、Philips Photonics等品牌的高性价比替代。

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柠檬光子作为国内Vcsel芯片的设计和生产企业，不但可以提供行业通用型的点/线激光模组，还可根据终端客户的应用场景，提供个性化定制的产品解决方案。

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柠檬光子是一家由半导体激光行业海归专业团队和风险投资机构创办的高科技企业，致力于高端半导体激光芯片、模块及系统产业化。核心团队成员来自Lumentum、AMS、华为等，拥有国际领先的半导体激光技术和工艺，立志成为国际半导体激光技术的领导者。

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【产品】高可靠性Multi-junction VCSEL，单孔光功率高达30mW，助力激光雷达

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