2017年蘋果iPhoneX采用VCSEL，開啟了VCSEL技術(shù)在消費電子領(lǐng)域應(yīng)用的大門。作為實現(xiàn)人臉識別技術(shù)的核心組件之一，VCSEL芯片也被業(yè)內(nèi)堪稱為亟待開墾的大金礦。

而在新一輪的技術(shù)推動下，國內(nèi)企業(yè)正嶄露頭角，而仟目激光正是其中的一例。仟目激光專注于不斷改進激光技術(shù)和新產(chǎn)品的預(yù)研，其在產(chǎn)品上有著全方位布局，其中包括940nm VCSEL芯片、940nm DFB芯片、SMD封裝和TO-CAN封裝。截止目前，仟目激光用于3D傳感的940nm VCSEL芯片已全線量產(chǎn)；大功率DFB芯片、SMD 封裝和TO-CAN 封裝形式均進入送樣階段。

對標(biāo)國際 為三維傳感提供優(yōu)質(zhì)芯片與光源

武漢仟目激光有限公司是一家從事半導(dǎo)體激光器生產(chǎn)制造的企業(yè)，能夠從芯片性能設(shè)計、加工工藝、批量生產(chǎn)及銷售為客戶提供完整的供應(yīng)鏈和完善的售后服務(wù)。該公司的產(chǎn)品主要用于安防激光照明、深度傳感、手勢與生物識別和工業(yè)機器視覺領(lǐng)域。

仟目激光專注于不斷改進激光技術(shù)和新產(chǎn)品的預(yù)研，在大功率陣列VCSEL、邊發(fā)射激光器和分布式反饋激光器（DFB）方面均可滿足客戶對不同功率、不同封裝的需求。

仟目激光營銷總監(jiān)范俊峰介紹稱，仟目激光的產(chǎn)品主要包括單顆VCSEL、高功率陣列VCSEL、DFB芯片，以及包括貼片和TO-can形式的封裝。

而在VCSEL芯片端，經(jīng)過多輪工藝的改進，仟目激光VCSEL器件性能、可靠性、良率等指標(biāo)均已達到國際領(lǐng)先水平。

仟目激光研發(fā)總監(jiān)楊旭博士向筆者詳細介紹稱，仟目激光2.5W量產(chǎn)VCSEL芯片經(jīng)過晶圓級的測試，在15℃到50℃的環(huán)境溫度，2A-4A的電流注入下，光電轉(zhuǎn)換效率仍均在40%左右，性能表現(xiàn)優(yōu)異，具備行業(yè)領(lǐng)先水平。

同時在加速老化試驗中，通過對測試電流和環(huán)境溫度的控制，加速老化因子會有上百倍倍的差異。仟目激光的芯片老化測試條件選取了4倍電流閾值的連續(xù)電流注入，并保持環(huán)境溫度85℃，在如此嚴苛的條件下，仟目激光的器件在1000小時加速老化測試后性能并未見明顯劣化，等效壽命在正常使用工況下大于32萬小時。

而在VCSEL芯片良率上，仟目激光也已處于國際領(lǐng)先水平。楊博士表示，我們對于每一批次的芯片，均經(jīng)過晶圓量產(chǎn)級的測試，目前仟目激光的整片6寸晶圓中所有芯片的光電轉(zhuǎn)換效率均在40%左右，處于行業(yè)領(lǐng)先。同時在晶圓量級的測試中，整片6寸晶圓中的壞點率低于十萬分之五。

而除了上述產(chǎn)品外，仟目激光還可為客戶提供定制化激光照明源。據(jù)了解，仟目激光可根據(jù)客戶的需求進行不同模組尺寸的開模、加裝光學(xué)元件（球鏡、透鏡或Diffuser）、定制化光路設(shè)計、加裝PD、加裝高導(dǎo)熱陶瓷基板等。

在激光照明源的產(chǎn)品性能方面，范俊峰表示，仟目激光VCSEL芯片在裸芯條件下，夜間照亮距離可以達到數(shù)十米。加裝勻光和透鏡后會有更好的表現(xiàn)。

應(yīng)市場需求 推出3532貼片封裝

iphone X后，安卓手機廠商對于3D感應(yīng)的布局已全方位開啟。據(jù)公開資料顯示，截止目前除iphone X外華為Mate 20 Pro、OPPO Find X、小米8透明探索版等機型均搭載了以結(jié)構(gòu)光為基礎(chǔ)的3D人臉識別功能。

不過需要注意的是，除了3D結(jié)構(gòu)光外，TOF在手機端的應(yīng)用率正逐步提升，而在市場的變化中，仟目激光早已提前進行了產(chǎn)品相關(guān)領(lǐng)域布局。

楊旭博士向筆者透露，為響應(yīng)市場，滿足泛光照明更大的發(fā)散角和照明面積需求，以及下一代TOF的應(yīng)用，仟目激光提供帶勻光片（Diffuser）的3532尺寸封裝，達到水平發(fā)散角度為49.5℃，垂直發(fā)散角度為57℃。

圖1帶勻光片的器件遠場發(fā)散角

其進一步介紹到，相較于單純VCSEL芯片的小發(fā)散角度，VCSEL With Diffuser的廣角照明，可以使特定照明區(qū)域或特定視覺目標(biāo)的亮度遠高于其他目標(biāo)和周邊區(qū)域，從而實現(xiàn)泛光照明的效果。仟目此批生產(chǎn)的VCSEL With Diffuser相當(dāng)于一個泛光照明器，能夠發(fā)射輔助紅外線，確保系統(tǒng)在暗光環(huán)境中正常運行。

而光功率為2.5W的高功率仟目VCSEL芯片以SMD的封裝形式與Diffuser封裝后，仍保證優(yōu)良的PCE，并實現(xiàn)遠場光束發(fā)散角可調(diào)。在封裝后，光波長對溫度的變化漂移為0.07nm/℃。3532封裝形式的VCSEL With Diffuser不僅滿足了市場對于發(fā)散角及發(fā)光面積的不同要求，同時具有體積小、易于集成電路板的特點。

矢志創(chuàng)新 鑄就大功率長波長DFB

對于下一代TOF，大功率邊發(fā)射DFB芯片和相應(yīng)的模組有可能被選用。目前世界范圍內(nèi)的領(lǐng)先手機廠商都在積極地進行相應(yīng)的研發(fā)。仟目激光在大功率DFB上有著成熟的經(jīng)驗和世界領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。

相較于FP激光器(法布里-珀羅激光器)，DFB激光器通過內(nèi)部的分布反饋式光柵，通過光的反饋來實現(xiàn)波長的鎖定，可以很好的實現(xiàn)波長穩(wěn)定，從而相較于傳統(tǒng)的FP激光器(法布里-珀羅激光器)溫漂更低，DFB激光器波長對溫度的漂移僅為(0.06nm/℃)。

在3D感應(yīng)中，設(shè)備應(yīng)盡可能的減少來自自然界相近波長光的干擾。太陽輻射通過長長的大氣路徑，遭受一系列吸收后到達地表。經(jīng)過水汽、氧氣、二氧化碳、微塵等吸收、散射及反射作用造成光輻射的削弱，自然界中的9xx-nm、13xxnm、14xxnm紅外線明顯減少。仟目激光作為國內(nèi)唯一具有鎵砷材料8xx-nm和9xx-nm高功率DFB激光的技術(shù)并進行產(chǎn)品化的公司。

為了擴展消費者和科學(xué)應(yīng)用的可能性，仟目有能力研發(fā)出13xxnm、14xxnm、15xxnm 高功率DFB激光芯片。地表處的自然光在這些波長的光輻射已降到極低，因此采用此波長的3D傳感器件也就更不易受到外界的干擾，從而達到更高的精度。

通過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，仟目激光不僅在VCSEL方面取得了良好的客戶反饋，在高功率DFB方面也是領(lǐng)軍企業(yè)，具有世界一流品質(zhì)及研發(fā)實力。