تطبيقات الاستشعار تعيد تشكيل صناعة VCSEL
في عام 2004 ، دخلت VCSEL الإلكترونيات الاستهلاكية لأول مرة: ماوس لوجيتك اللاسلكي بالليزر MX1000 ، والذي أصبح مصدر الضوء لأجهزة استشعار الملاحة بالليزر (تحديد المواقع). في عام 2016 ، دخلت VCSEL سلسلة الهواتف المحمولة من سلسلة iPhone 7 من Apple بمساعدة مستشعرات القرب / المدى ToF لتحقيق استشعار القرب من الوجه والتركيز البؤري التلقائي وغيرها من الوظائف. في الوقت نفسه ، يستخدم VCSEL أيضا مستشعر القرب / المدى لدخول سماعة AirPods من Apple لتحقيق وظيفة مراقبة التآكل. حتى الآن ، عزز تطبيق العديد من منتجات Apple حجم سوق VCSEL إلى مستوى جديد.
في عام 2017 ، دخلت مجموعة VCSEL Apple iPhone X لأول مرة وأصبحت مصدر الضوء للتعرف على الوجه 3D. وقد أشعل هذا أيضا صناعة VCSEL بأكملها ، وتوسع نطاق السوق بسرعة ، وظهرت الشركات الناشئة واحدة تلو الأخرى. من عام 2018 إلى عام 2019 ، اتبع معسكر Android شركة Apple وأطلق عددا من الهواتف المحمولة المزودة بتقنية استشعار ثلاثية الأبعاد مدمجة ، لكنه لم يجعل التعرف على الوجه ثلاثي الأبعاد طلبا صارما. في عام 2020 ، سيتم تقليصها من حصتها في السوق من خلال التعرف على بصمات الأصابع تحت الشاشة. في عام 2020 ، ستدخل مجموعة VCSEL القابلة للعنونة جهاز iPad Pro اللوحي الجديد من Apple وسلسلة هواتف iPhone 12 Pro الذكية لأول مرة ، لتصبح مصدر الضوء لليدار الاستهلاكي. وقد دفع هذا أيضا معسكر Android إلى نشر تقنية وقت الطيران المباشر (dToF) والاستعداد بنشاط لتطبيقات الواقع المعزز (AR).
مجموعة واسعة من تطبيقات استشعار VCSEL
نظرا لتطوير تطبيقات الاستشعار المختلفة ، سيصل سوق VCSEL العالمي إلى 1.15 مليار دولار أمريكي في عام 2020 ، والذي يمكن وصفه بأنه "تطبيقات استشعار تعيد تشكيل صناعة VCSEL" - تحتل أكبر حصة في السوق: 75٪ ؛ تطبيقات الاتصالات التي تحتل ثاني أكبر حصة في السوق: 24 ٪. وتشمل التطبيقات الأخرى المعالجة الحرارية الصناعية في مجال التصنيع ، والطباعة بالليزر ، والساعات الذرية في مجال ضبط الوقت. يشمل موردو VCSEL لتطبيقات الاستشعار بشكل أساسي Lumentum و II-VI و AMS & Osram و Zonghui Xinguang و TRUMPF و Hualijie.
حصة VCSEL في السوق في مختلف التطبيقات وموردي VCSEL الرئيسيين
وبالنظر إلى المستقبل، وفي ظل الطلب الذكي على المنتجين الطرفيين الرئيسيين للهواتف المحمولة والسيارات، سيستمر سوق VCSEL في الحفاظ على زخم النمو السريع. نتوقع أن تعمل كاميرا 3D الموجودة في الجزء الخلفي من هاتف Android الذكي ، وكذلك Lidar خارج السيارة ومراقبة الأشخاص داخل السيارة (مثل نظام مراقبة السائق) على تسريع التقدم. ووفقا لتوقعات شركة Memes Consulting، فإن سوق VCSEL العالمي لتطبيقات الاستشعار سينمو من 862 مليون دولار أمريكي في عام 2020 إلى 1.728 مليار دولار أمريكي في عام 2024، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 19٪ خلال هذه الفترة.
حجم سوق VCSEL لتطبيقات الاستشعار
متعدد التقاطع وقابل للمعالجة يصبح اتجاه تطوير VCSEL
تم تجهيز سلسلة هواتف iPad Pro و iPhone 12 Pro الجديدة التي أصدرتها Apple في عام 2020 ب lidar استنادا إلى تقنية dToF. يتم توفير صفيف VCSEL المدمج القابل للعنونة بواسطة Lumentum. تعتمد مصفوفة VCSEL تصميما مشتركا للكاثود وتحتوي على أربع مناطق على الأنود. ، يمكن لإشارة القيادة التحكم في إحدى المناطق الأربع للأنود لتحقيق الإضاءة التقسيمية. تتميز صفيف VCSEL القابل للعنونة بالمزايا التالية: (1) التحكم الفعال في المنطقة الباعثة للضوء وزيادة طاقة الذروة. (2) من خلال تصميم نظام مناسب ، يمكن تحقيق القدرة على مكافحة التداخل على مستوى النظام ؛ (3) لديها كفاءة مضيئة أفضل ويمكن أن يكون حفظ استهلاك الطاقة النظام؛ (4) أداء أفضل لتبديد الحرارة.
يدمج Lidar في Apple iPad Pro 2020 صفيف VCSEL القابل للعنونة Lumentum
مع نمو الطلب في السوق على ليدار السيارات ، أصبحت صفائف VCSEL متعددة الوصلات منتجات التخطيط الرئيسية للشركات المصنعة الرائدة في العالم. بالمقارنة مع VCSELs أحادية الوصلة ، يمكن ل VCSELs متعددة الوصلات: (1) تحسين PCE (كفاءة التحويل الكهروضوئي) وتقليل استهلاك الطاقة. (2) توفير كثافة طاقة أعلى ، وهو أكثر ملاءمة لتصميم الأنظمة البصرية ؛ (3) تحسين كفاءة المنحدر، فمن أكثر ودية لسائق الليزر؛ (4) يوفر طاقة ذروة أعلى ويوسع نطاق عمل النطاق ؛ (5) يقلل من "التكلفة لكل واط" من الليزر. من عام 2020 إلى عام 2021 ، أصدرت كبرى الشركات المصنعة العالمية على التوالي منتجات VCSEL مزدوجة التقاطع وثلاثية التقاطع ، في حين ستطلق Lumentum الرائدة لأول مرة صفائف VCSEL ذات خمسة تقاطعات وستة تقاطعات في مارس 2021. تتجاوز الطاقة البصرية لكل ثقب انبعاث 2W ، مما يجعل الطاقة القصوى لمجموعة VCSEL 1 ملليمتر مربع تتجاوز 800W. باختصار ، تعد مجموعة VCSEL متعددة الوصلات والقابلة للتحكم هي التقنية الأساسية الرئيسية لتحقيق ليدار عالي الأداء في الحالة الصلبة المتوسطة والطويلة المدى.
اتجاه تطوير VCSEL لتطبيقات الاستشعار
بالإضافة إلى البحث في اتجاهات الصناعة ، قامت Memes Consulting أيضا بالبحث عن براءات الاختراع الصينية المتعلقة ب VCSEL وتصميم وتصنيع مصفوفتها وتحليلها ، ونظرت في اتجاه التطور التكنولوجي في مجال VCSEL في الصين ، واستفادت من الشركات والمؤسسات البحثية والخبراء التقنيين المتفوقين في مجال VCSEL في الصين. يوفر هذا التقرير قاعدة بيانات براءات اختراع Excel، التي تحتوي على ما يقرب من 1000 براءة اختراع مصرح بها وطلبات براءات اختراع من أكثر من 690 عائلة براءات اختراع مشاركة في هذا البحث. وتدعم قاعدة بيانات البراءات العالية القيمة هذه البحث المتعدد المجالات، بما في ذلك عنوان البراءة والملخص ومودع الطلب ورقم المنشور ورقم الطلب وتاريخ الطلب والمخترع ورقم تصنيف التصنيف الدولي للبراءات والوضع القانوني الحالي والرسومات المجردة.
VCSEL الصين اتجاهات طلب براءات الاختراع
صناعة VCSEL في الصين تزدهر
باعتبارها الموردين الرئيسيين ل VCSEL من Apple ، تحتل Lumentum و II-VI حصة سوقية كبيرة. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، ظهر موردو VCSEL الصينيون واحدا تلو الآخر. وقد أدى العديد من العائدين في الخارج من المصانع الدولية الكبرى والمواهب المحلية بشكل مشترك إلى إطلاق طفرة في ريادة الأعمال وخلق "رقاقة صينية" مستقلة ويمكن التحكم فيها. وقد اجتذب هذا الاتجاه المزدهر العديد من الأطراف الرأسمالية للاستثمار في جميع حلقات سلسلة صناعة VCSEL ، بما في ذلك شركات تصميم وتصنيع الرقائق ، ومسابك تصنيع الرقائق والرقائق ، وموردي المعدات والمواد ، ومصنعي وحدات الاستشعار / الأنظمة.
سلسلة صناعة VCSEL لتطبيقات الاستشعار
من حيث رقائق VCSEL لتطبيقات الاستشعار ، فإن الشركات المصنعة الصينية هي أساسا ريادة الأعمال ، وخاصة في دلتا نهر اليانغتسي ودلتا نهر اللؤلؤ. وتشمل منطقة دلتا نهر اليانغتسي زونغهوي شينغوانغ، ورويكسي تكنولوجي، وتشانغوانغ هواشين، وهواشين لأشباه الموصلات، ودوغن ليزر، وإيجل أشباه الموصلات؛ تشمل منطقة دلتا نهر اللؤلؤ Bosheng Optoelectronics و Lemon Photon و Ruishi Technology و Xinliang Intelligent ؛ بالإضافة إلى ذلك ، هناك QianMu Laser ، ومقرها في ووهان ، و Qianzhao Optoelectronics ، وهي شركة مدرجة مقرها في شيامن. من بين الشركات المصنعة المذكورة أعلاه ، Zonghui Xinguang VCSEL لديها أكبر حجم شحنة. وقد دخلت بنجاح الهواتف الذكية من هواوي ونشرت بسرعة عددا كبيرا من براءات الاختراع في الصين. لذلك ، فقد فازت بتأييد مستثمرين مثل شركة Huawei Hubble Technology Investment و Xiaomi Yangtze River Fund.
الشركات المصنعة التمثيلية لرقائق VCSEL لتطبيقات الاستشعار
نظرا للطلب القوي والتطور القوي لسوق أشباه الموصلات المركبة III-V التي تمثلها VCSELs وأجهزة الترددات اللاسلكية ، فقد ظهر المزيد والمزيد من مصانع تصنيع GaAs epitaxy و wafer في الصين ، بما في ذلك مسابك epitaxy و wafer النقية (على سبيل المثال ، Tangjing Quantum و Zhongkexindian و Sanan Integrated Circuit و Quanlei Optoelectronics و Hiway Huaxin) ، ومصنعي IDM الذين لديهم مصانع تصنيع داخلية للرقائق الفوقية والرقاقة (مثل Changguang Huaxin ، هواكسين أشباه الموصلات). نحن نتطلع إلى نضج سلسلة صناعة VCSEL في الصين ، ووضع أساس متين لسوق تطبيقات أجهزة الاستشعار الواسعة!
تشارك GMKJ Technology بعمق في مصادر الضوء الصحية والذكية ، مما يوفر للسوق مجموعة كاملة من منتجات الأشعة فوق البنفسجية UVA UVB UVC LED ، الأشعة تحت الحمراء IR LED VCSEL وخدمات البرنامج. لديها المئات من الشركاء ذوي الجودة العالية في الأسواق المحلية والأجنبية لتعزيز استخدام تكنولوجيا الضوء بشكل مشترك لخلق حياة صحية وذكية. .
