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紅外LED和激光二極管:技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)

星之球科技 來(lái)源:微迷網(wǎng)2018-10-18 我要評(píng)論(0 )   

固態(tài)光源推動(dòng)新型紅外照明應(yīng)用發(fā)展據(jù)麥姆斯咨詢(xún)介紹,紅外發(fā)光二極管(IR LED)和激光二極管(LD)并不是新技術(shù),早在20世紀(jì)60年

 固態(tài)光源推動(dòng)新型紅外照明應(yīng)用發(fā)展
 
據(jù)麥姆斯咨詢(xún)介紹,紅外發(fā)光二極管(IR LED)和激光二極管(LD)并不是新技術(shù),早在20世紀(jì)60年代就誕生了。但是,最近隨著固態(tài)照明(SSL)的發(fā)展而迅速崛起。LED和LD最初是為了光通信應(yīng)用而研發(fā)的技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于數(shù)據(jù)通信/電信、消費(fèi)電子、汽車(chē)和工業(yè)等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)更多的高價(jià)值功能。
 
紅外LED和激光二極管:技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)
紅外光源按照波長(zhǎng)分類(lèi)
 
各種LED和LD產(chǎn)品都找到了自己的發(fā)展之路:
 
- IR LED起初專(zhuān)注于低端應(yīng)用,如光電斷路器、遙控器等,如今越來(lái)越多地應(yīng)用于智能手機(jī)中的接近傳感、汽車(chē)中的手勢(shì)識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)設(shè)備中的眼球追蹤。
 
- 邊發(fā)射激光器(EEL)市場(chǎng)歷來(lái)由光通信應(yīng)用驅(qū)動(dòng)發(fā)展。由于與光纖網(wǎng)絡(luò)交換的數(shù)據(jù)量不斷增長(zhǎng),EEL市場(chǎng)也將繼續(xù)受益。不過(guò),未來(lái)也可能在新應(yīng)用中找到增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力,如激光雷達(dá)(LiDAR)。
 
- 垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)早期應(yīng)用于短距離數(shù)據(jù)通信,但是,蘋(píng)果(Apple)公司于2017年發(fā)布的iPhone X集成了基于VCSEL的3D傳感功能,從而徹底改變了VCSEL的商業(yè)化前景,使其成為當(dāng)前市場(chǎng)增速最快的固態(tài)光源技術(shù),吸引眾多資金蜂擁而入。
 
 
紅外LED和激光二極管:技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)
VCSEL、EEL、IR LED的主要應(yīng)用發(fā)展
 
上述這些紅外固態(tài)光源具有不同的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),采用的外延及半導(dǎo)體工藝也有差異。它們以不同的波長(zhǎng)/功率輸出,并提供不同的發(fā)光輪廓/形狀,從而形成多種產(chǎn)品規(guī)格以滿(mǎn)足不同應(yīng)用的需求。隨著汽車(chē)和消費(fèi)領(lǐng)域?qū)庾蛹夹g(shù)的興趣日益提升,紅外照明應(yīng)用的前景光明!

紅外光源市場(chǎng):2023年有望達(dá)到65億美元
 
目前已有超過(guò)40種應(yīng)用集成了紅外固態(tài)光源。其中一些應(yīng)用預(yù)計(jì)將在未來(lái)五年促使IR LED和LD市場(chǎng)蓬勃發(fā)展!
 
光通信是紅外光源的最古老應(yīng)用之一,現(xiàn)在,由于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),以及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、云服務(wù)和自動(dòng)駕駛汽車(chē)的出現(xiàn),所以將繼續(xù)驅(qū)動(dòng)紅外光源市場(chǎng)。
 
在增材應(yīng)用的推動(dòng)下,紅外光源的工業(yè)應(yīng)用也希望在未來(lái)幾年產(chǎn)生高收益。傳統(tǒng)的紅外光源(如IR LED)開(kāi)始被VCSEL取代,從而可以降低功耗。
 
3D傳感正成為紅外光源的“殺手級(jí)”應(yīng)用。VCSEL在蘋(píng)果iPhone X中的3D人臉識(shí)別應(yīng)用激發(fā)了大家的濃厚興趣,很多安卓(Android)手機(jī)廠商也跟隨蘋(píng)果公司陸續(xù)發(fā)布了集成VCSEL的智能手機(jī)新品。然而,3D傳感技術(shù)不僅可用于手機(jī)人臉識(shí)別,還可用于汽車(chē)激光雷達(dá),這是自動(dòng)駕駛所必須的技術(shù)!因此,3D傳感領(lǐng)域吸引了眾多初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)入,并掀起一場(chǎng)3D視覺(jué)革命浪潮!
 
綜上,紅外光源市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2018年將達(dá)到18億美元,而2023年將達(dá)到65億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為29%。
 
 
紅外LED和激光二極管:技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)
紅外光源市場(chǎng)預(yù)測(cè)
 
紅外光源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和成熟度
 
在可見(jiàn)光照明應(yīng)用的推動(dòng)下,如今的LED產(chǎn)業(yè)已相當(dāng)成熟。幾乎所有廠商采用垂直整合模式:從外延到封裝。在該產(chǎn)業(yè)中,我們研究了超過(guò)40家IR LED供應(yīng)商,其中大部分來(lái)自亞洲。除了高功率和長(zhǎng)波/多波長(zhǎng)IR LED產(chǎn)品之外,制造工藝控制良好,剩余的技術(shù)挑戰(zhàn)較少。
 
EEL和VCSEL的情況與IR LED完全不同,大多數(shù)廠商來(lái)自美國(guó)和歐洲。制造工藝也要復(fù)雜得多,仍然需要研發(fā)和工程技術(shù)來(lái)提升設(shè)備性能和產(chǎn)能。因此,產(chǎn)業(yè)鏈上有各種類(lèi)型的參與者:外延廠(epi-h(huán)ouses)、代工廠(foundries)、整合元件制造商(IDM)、無(wú)晶圓廠公司(Fabless)等。
 
 
紅外LED和激光二極管:技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)
紅外光源(LED、VCSEL、EEL)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(主要廠商)
 
在此背景下,由于EEL和VCSEL將成為未來(lái)紅外照明市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力,所以專(zhuān)業(yè)廠商(主要是外延廠、代工廠和無(wú)晶圓廠公司)仍然有很大商業(yè)機(jī)遇。這主要與“制造工藝仍然需要優(yōu)化”有關(guān),同時(shí)也與“將紅外光源集成到模組或系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)”有關(guān)。實(shí)際上,EEL和VCSEL可以與復(fù)雜的光學(xué)器件相結(jié)合,例如用于3D人臉識(shí)別的點(diǎn)陣投影器。

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激光二極管,激光,激光技術(shù)
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