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                        行業新聞

                        VCSEL技術與市場介紹

                        :2022-09-16    :333
                         
                        VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,垂直腔表面發射激光器)
                        諧振腔 (兩個DBR反射鏡和有源區構成)
                        MQWS:AlGaAs-850nm,
                        InGaAs-940nm
                        DBR: PDBR-99%反射率
                        Al0.9GaAs/Al0.1GaAs 24-25對
                        NDBR-99.9%反射率
                        Al0.9GaAs/Al0.1GaAs 30-35對
                        DBR=1/4λ
                        氧化制程-減小諧振腔體積和發光
                        面積,PDBR需要全鋁的AlAs
                        氧化制程-關系到光束的穩定和光
                        電特性的優劣。
                        紅外LED
                        紅外LD-EEL
                        紅外VCSEL
                        光型
                        發散分布
                        橢圓集中分布
                        圓形集中分布
                        頻譜半高寬
                        50nm
                        1nm
                        1nm
                        投射距離
                        近距離
                        遠近皆可
                        遠近皆可
                        光電轉換效率
                        10%
                        20%
                        25%
                        功耗
                        閾值電流
                        指向性
                        大角度散射光
                        高指向性同調光
                        高指向性同調光
                        散熱情況
                        不好
                        調制頻率
                        高速
                        發射時間
                        5-10ns
                        1ns
                        1ns
                        使用壽命
                        1萬小時
                        5萬小時
                        5萬小時
                        技術難度
                        較高
                        成本
                        較高
                        為了改善 光電二極體 的缺點,業界結合 發光二極體(LED) 與 光傳感器 做成 環境光源傳感器 (Ambient Light Sensor) 取代 光電二極體。 但是,使用紅外線感測僅能分辨 距離的遠近,若遇到暗色系表面物體,則會吸收掉發射出的紅外光源而影響感測效能。所以去年開始,業界陸續改用 飛時測距技術(TOF) 取代
                        環境光源傳感器 (Huawei、LG、Lenovo、Motorola),Apple 也在 IPHONE 7導入了 TOF 技術。
                         
                        飛時測距(time of flight,ToF) 技術其透過量測光離開發射端,碰到目標物,再回到接收端的時間差,藉此計算與目標物間的距離。TOF 感測器 不需依靠光
                        源反射的光量,而是測量光子由 電射二極體 發射後的傳輸時間來計算距離,所以不會受到目標的表面反射率影響而導致偵測效果失誤TOF 測距傳感器,已經被 APPLE、華為、聯想、宏達電、樂金、摩托羅拉等手機廠採用。
                         
                        VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 及 單光子雪崩二極管(SPAD)整合為一個 TOF 測距傳感器。IPHONE 7 已導入了飛行時間 (time of flight) 測距傳感器。TOF 技術可被用來強化擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)與現實世界的互動,讓裝置配戴者確實感知自己在接近、得以處理現實世界的物件。



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