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  • 應用

    仟目的產品在安防激光照明, 深度傳感,手勢與生物識別和工業機器視覺領域有各種各樣的應用

    對標國際 仟目激光VCSEL布局已全方位開啟

    摘要:2017年蘋果iPhone X采用VCSEL,開啟了VCSEL技術在消費電子領域應用的大門。作為實現人臉識別技術的核心組件之一,VCSEL芯片也被業內堪稱為亟待開墾的大金礦。
     2017年蘋果iPhone X采用VCSEL,開啟了VCSEL技術在消費電子領域應用的大門。作為實現人臉識別技術的核心組
     件之一,VCSEL芯片也被業內堪稱為亟待開墾的大金礦。
     
     
     
    而在新一輪的技術推動下,國內企業正嶄露頭角,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和新產品的預研,其在產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;大功率DFB芯片、SMD 封裝和TO-CAN 封裝形式均進入送樣階段。
     
    對標國際 為三維傳感提供優質芯片與光源
     
    武漢仟目激光有限公司是一家從事半導體激光器生產制造的企業,能夠從芯片性能設計、加工工藝、批量生產及銷售為客戶提供完整的供應鏈和完善的售后服務。該公司的產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機器視覺領域。
     
    仟目激光專注于不斷改進激光技術和新產品的預研,在大功率陣列VCSEL、邊發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。
     
    仟目激光營銷總監范俊峰介紹稱,仟目激光的產品主要包括單顆VCSEL、高功率陣列VCSEL、DFB芯片,以及包括貼片和TO-can形式的封裝。
    對標國際 仟目激光VCSEL布局已全方位開啟

    而在VCSEL芯片端,經過多輪工藝的改進,仟目激光VCSEL器件性能、可靠性、良率等指標均已達到國際領先水平。

     

    仟目激光研發總監楊旭博士向筆者詳細介紹稱,仟目激光2.5W量產VCSEL芯片經過晶圓級的測試,在15℃到50℃的環境溫度,2A - 4A的電流注入下,光電轉換效率仍均在40%左右,性能表現優異,具備行業領先水平。

     

    同時在加速老化試驗中,通過對測試電流和環境溫度的控制,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倍電流閾值的連續電流注入,并保持環境溫度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先水平。楊博士表示,我們對于每一批次的芯片,均經過晶圓量產級的測試,目前仟目激光的整片6寸晶圓中所有芯片的光電轉換效率均在40%左右,處于行業領先。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。

     

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

     

    在激光照明源的產品性能方面,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十米。加裝勻光和透鏡后會有更好的表現。

     

    應市場需求 推出3532貼片封裝

     

    iphone X后,安卓手機廠商對于3D感應的布局已全方位開啟。據公開資料顯示,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構光為基礎的3D人臉識別功能。

     

    不過需要注意的是,除了3D結構光外,TOF在手機端的應用率正逐步提升,而在市場的變化中,仟目激光早已提前進行了產品相關領域布局。

     

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

    對標國際 仟目激光VCSEL布局已全方位開啟
    對標國際 仟目激光VCSEL布局已全方位開啟
    圖1 帶勻光片的器件遠場發散角

    其進一步介紹到,相較于單純VCSEL芯片的小發散角度,VCSEL With Diffuser的廣角照明,可以使特定照明區域或特定視覺目標的亮度遠高于其他目標和周邊區域,從而實現泛光照明的效果。仟目此批生產的VCSEL With Diffuser相當于一個泛光照明器,能夠發射輔助紅外線,確保系統在暗光環境中正常運行。

     

    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,仍保證優良的PCE,并實現遠場光束發散角可調。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散角及發光面積的不同要求,同時具有體積小、易于集成電路板的特點。

     

    矢志創新 鑄就大功率長波長DFB

     

    對于下一代TOF,大功率邊發射DFB芯片和相應的模組有可能被選用。目前世界范圍內的領先手機廠商都在積極地進行相應的研發。仟目激光在大功率DFB上有著成熟的經驗和世界領先的技術優勢。

     

    相較于FP激光器(法布里-珀羅激光器),DFB激光器通過內部的分布反饋式光柵,通過光的反饋來實現波長的鎖定,可以很好的實現波長穩定,從而相較于傳統的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感應中,設備應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。仟目激光作為國內唯一具有鎵砷材料8xx-nm和9xx-nm高功率DFB激光的技術并進行產品化的公司。

     

    為了擴展消費者和科學應用的可能性,仟目有能力研發出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。對標國際 仟目激光VCSEL布局已全方位開啟

    通過市場調研發現,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方面也是領軍企業,具有世界一流品質及研發實力。

     

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