VCSEL激光器,全稱為垂直腔面發射激光器,是一種半導體激光器,其激光垂直于頂面射出,發射波長主要為近紅外波段。與傳統的EEL激光器(邊發射半導體激光器)相比,VCSEL激光器具有體積小、溫度適應范圍寬、調制頻率高、易與光纖耦合、可形成二維激光陣列、功耗低、可靠性高、使用壽命長等優點。
VCSEL激光器可以在生產過程的各個環節進行品質測試,若有問題可以及時處理;由于VCSEL激光器的激光垂直于頂面射出,多個VCSEL可以在一個芯片上集中處理,易于批量化生產,也易于批量化測試。綜合來看,VCSEL激光器可以實現大規模生產,成本較低且產品質量穩定。VCSEL激光器的性能優點以及生產優點突出,且可以實現大規模陣列及光電集成,因此受到關注。
VCSEL激光器可以應用在光通信、光存儲、光識別、光處理、光互聯等方面,被廣泛應用于消費電子、AR/VR、智能家居、無人機、自動駕駛、數據中心、物聯網、醫療美容、激光加工、安防、環境監測、激光雷達等領域。3D Sensing是VCSEL激光器的重要應用領域,VCSEL激光器是3D Sensing發射端硬件的核心組件之一,3D Sensing擁有傳統2D攝像頭的功能,并具有立體成像、人臉/虹膜/手勢識別、機器視覺等新功能,成為攝像頭技術升級趨勢。
根據新思界產業研究中心發布的
《2021-2025年VCSEL激光器行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,受益于高端手機攝像頭向3D攝像頭方向發展,以及智能家居、自動駕駛、激光加工等產業發展速度加快,全球市場對VCSEL激光器的需求迅速增長。2017-2019年,全球VCSEL激光器市場規模年均復合增長率達到130%,呈現爆發式增長態勢,主要得益于高端3D攝像頭手機發貨量上升。2020年,全球VCSEL激光器市場規模超過12億美元。
在海外市場中,VCSEL激光器生產商主要有奧地利艾邁斯半導體(AMS)、德國歐司朗(Osram)、美國Lumentum、美國菲尼薩(Finisar)、美國II-VI、日本索尼(Sony)等;在我國市場中,VCSEL激光器生產商主要有華芯光電、光迅科技、源國科技、國星光電、三安光電、華燦光電等,以及我國臺灣地區的穩懋半導體、全新光電、光寶科技等。
新思界
行業分析人士表示,VCSEL激光器性能優點突出,可應用范圍廣泛,且易于批量化生產,在多數應用領域具有較強競爭力,正在逐步取代傳統EEL激光器,市場規模不斷擴大。全球手機市場日益飽和,手機廠商創新步伐不斷加快,3D攝像頭成為重要升級方向之一,受益于此,2017年以來,全球VCSEL激光器需求爆發式增長,疊加其他應用領域需求,未來5年,全球VCSEL激光器行業發展勢頭強勁。