激光LD/VCSEL前景无限,你真的明白为何激光要登上大舞台
的性能,以我们常用的手机为例,由于智慧手机里的接近传感器,当你接电话脸靠近屏幕时,屏幕灯会熄灭,并自动锁屏,可以防止脸部误操作,当你脸离开时,屏幕灯会自动开启,并且自动解锁。 智能手机中大量使用LED式接近传感器,在手机接近面颊时关闭屏幕以免误操作。如果我们利用VCSEL激光传感器,可以做出更低功耗更精确距离检测的手机接近传感器。同理,未来很多需要传感器的设施与设备,VCSEL绝对会是最好的选择。
表一 850nm的LED与VCSEL的性能与特性比较表未来如果VCSEL的性价比接近LED,加上VCSEL优越的性能,下列产品未来将是VCSEL的天下,
3C产品 : 近距离感测(Proximity Sensor, PS)、手势遥控(Gesture)、 3D Camera、激光自动对焦拍照(Laser Auto Focus, TOF)、无线耳机、虹膜辨识 (脸部辨识)。
自动化感应: 空拍机降落侦测、自动扫地机、工业4.0 自动化感测、无人驾驶车、机器人。
安全保护:电梯安全装置、眼睛保护装置、 夜间监视器、汽车夜视功能。
光学触控面板: ATM、教学、中大型面板。
想象一下未来的机器人时代,所有的机器人需要大量的传感器,灵活的机器人更需要速度更快,耗能更低的传感器,VCSEL在未来的机器人时代将扮演非常重要的角色。
交通大学蓝光GaN VCSEL的最新突破对面射型激光有什么影响?
在会议期间,我与新竹交通大学教授讨论了他们实验室研发出的世界第一颗蓝光VCSEL到底未来会有什么应用,如图十二所示,氮化镓蓝光VCSEL初期技术突破确实可喜,但是制造蓝光VCSEL确实很困难,虽然蓝光VCSEL可以搭配塑料材料的光纤,对光纤成本可以大幅度的降低,尤其是未来大数据中心需要大量的光连接,如果蓝光VCSEL在工艺与成本可以突破,前景可期。
图十二 交通大学的蓝光VCSEL结构与数据图
目前交通大学已经不用复杂的外延工艺生长氮化铝/氮化镓的DBR结构制作蓝光VCSEL,他们的实验室团队变换思路采用剥离衬底的氮化镓薄膜结构,利用晶片贴合技术将氮化镓薄膜贴合氧化物DBR,新的蓝光VCSEL不论在光效上或制造成本与良率控制上都取得关键性的突破,蓝光VCSEL搭配塑料光纤,这样的前景值得期待,尤其是我们身处的物联网大数据云计算时代。
(我在台湾参加2017年VCSELs(面射型激光)创新技术与应用研讨会)
LED已经是一个很成熟的产业,激光LD与VCSEL应用正在起飞,对于未来,我们需要新思维,新技术来迎接光电的新时代,希望这篇文章可以让LED技术从业者改变你的想法,开创属于你们的辉煌时代。
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