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VCSEL:下一波科技主流的必需組件 科技業(yè)重點希望

2019-07-10 17:29 媒體合作
關鍵詞:VCSEL

導讀:工信部6月6日正式發(fā)出5G商用執(zhí)照,宣告進入5G商用元年,伴隨著電信需求回暖和高速光模塊逐漸起量,VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)的相關應用將成為明年5G手機應用的主要動力。

5G無線通信、光電組件是未來科技發(fā)展的兩大增長引擎。5G是移動通信技術的重大變革,將引領新一輪顛覆性創(chuàng)新浪潮。工信部6月6日正式發(fā)出5G商用執(zhí)照,宣告進入5G商用元年,伴隨著電信需求回暖和高速光模塊逐漸起量,VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)的相關應用將成為明年5G手機應用的主要動力。VCSEL市場應用主要是高功率跟高速兩大類,包括光通信、3D傳感、面部識別、車載激光雷達(LiDAR)等,應用范圍相當廣泛,短期內(nèi)應不易被其他技術取代。

什么是VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)?

VCSEL 是一種化合物半導體激光器,可用作光纖通信和自由空間光通信的發(fā)射器。


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為什么VCSEL將成為下一波科技主流的必需組件?

根據(jù)摩爾定律,硅芯片上的微型晶體管每年的體積都縮小一半,它造就了現(xiàn)代數(shù)字時代。但在越來越多的需要提高速度、減少延遲和光檢測的應用中,硅正在達到其性能的極限。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機器人技術、自動駕駛汽車、5G和6G手機這些計算密集型工作的問世,科技的未來岌岌可危?;衔锇雽w的出現(xiàn)改變了游戲規(guī)則,它有潛力帶來變革,就像互聯(lián)網(wǎng)變革通訊領域一樣。這是因為化合物半導體的速度可能比硅快100倍,因此可以為物聯(lián)網(wǎng)增長帶來的器件激增提供動力。

基于化合物半導體的VCSEL技術,已廣泛應用在消費電子、工業(yè)控制、光通信等領域,目前已成為3D傳感的主要光源技術,包括面部識別、車用激光雷達(LiDAR)等,可以取代LED或邊緣發(fā)射激光二極管。


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上圖:據(jù)Yole預測,2017年到2023年 VCSEL市場的年復合增長率將達到48%

比肩國際頂尖對手, 產(chǎn)品領先業(yè)界同行

總部位于香港的新亮智能擁有VCSEL核心技術和行業(yè)積累,具量產(chǎn)VCSEL芯片及核心傳感器的能力。新亮智能2013年開始致力于VCSEL芯片的研發(fā),迄今已經(jīng)積累了VCSEL從設計到工藝乃至封裝和應用端的核心技術,同時構建了專利池,完全自主知識產(chǎn)權逾七十余項。對標國際頂尖對手,如Lumentum、Finisar等,量產(chǎn)的850nm 及940nm VCSEL芯片電光轉(zhuǎn)換率均超過43%,其中940nm VCSEL已經(jīng)達到 46%,領先于業(yè)界同類產(chǎn)品。新亮智能擁有國際主流/中國大陸首條6吋GaAs VCSEL芯片產(chǎn)線,建立了完善穩(wěn)定的供應鏈體系,具備高度靈活的產(chǎn)品設計能力,提供的VCSEL產(chǎn)品形態(tài)豐富,完全能夠滿足正在尋找“國產(chǎn)替代”的企業(yè)用戶的需求。

目前,公司提供各種光功率、不同發(fā)散角及封裝形式的VCSEL裸芯片、VCSEL二極管及基于VCSEL的各種接近傳感器、激光測距傳感器、激光照明器、激光雷達等上百種產(chǎn)品。自主設計生產(chǎn)的光電芯片應用廣泛,包括3D感測、光通信、接近傳感、工業(yè)控制、智能駕駛等。隨著云計算技術的成熟,在數(shù)據(jù)傳輸需要的光通訊芯片領域,新亮智能自主研發(fā)850nmVCSEL芯片,傳輸速率10Gbps,適用于接入網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心。新亮智能將進一步加大芯片研發(fā)領域的投入,致力成為全球范圍內(nèi)有競爭力的VCSEL供應商。

以下圖片為部分產(chǎn)品, 其中VCSEL芯片:激光波長分別為850nm,940nm;光功率涵蓋范圍從5mW~8W等連續(xù)工作輸出光功率,到脈沖工作下從10W,25W,50W以上的脈沖峰值功率的產(chǎn)品;同時提供等多角度diffuser;多線脈沖激光模組等。核心傳感器包括: 接近傳感器、激光雷達、激光照明、激光測距傳感器等。

VCSEL激光芯片


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各種封裝芯片/激光二極管


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帶diffuser激光二極管


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脈沖激光二極管


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光通信芯片

激光測距傳感器/雷達


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激光測距傳感器


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激光接近傳感器/雷達

激光照明器


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高級輔助駕駛系統(tǒng)


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激光模組


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下圖為新亮智能自主設計的940nm VCSEL芯片的參數(shù),其中電光轉(zhuǎn)換率達到46%,領先業(yè)界同類產(chǎn)品。

LIV Graph


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創(chuàng)始人及核心團隊,國際化背景結合本土經(jīng)驗

2018年開始的中美貿(mào)易戰(zhàn)和科技戰(zhàn),在美國對中國的制裁手段中,凸顯了國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)的短板。長期以來,制約國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的是人才、資金、體制和產(chǎn)業(yè)配套能力,缺乏民間資本參與,缺少吸引人才的分配制度和用人政策,沒有高強度的資金投入。

但,貧瘠土壤上開出的花往往是獨特的、傲人的、絢麗的。

新亮智能的創(chuàng)始人羅玉輝博士,就是一位矢志不渝、堅忍不拔的高科技民營企業(yè)家。他是清醒勤奮、充滿斗志的創(chuàng)業(yè)者,思維敏捷的科學家,剛?cè)岵墓芾碚吆妥吭降膯栴}解決專家。

羅玉輝于2004年獲得香港中文大學電子工程光電子哲學博士學位。曾師從電子科技大學校長劉盛綱院士、陳錦泰教授和著名光電科學家林清隆教授。擁有多學科交叉融合能力,是少有的跨界人才。

羅玉輝博士是全球首位在網(wǎng)上分發(fā)量子密鑰,是當時全球華人中僅有的兩位能操作量子實驗的科學家之一。擁有全球200多個國家的多項專利,在光電領域,有多篇重量級學術著作,主要研究成果有研制出量子加密器,開發(fā)了真隨機數(shù)發(fā)生器(美國專利);實現(xiàn)了量子網(wǎng)絡和下一代光通信網(wǎng)絡的融合(美國專利),提出了量子加密的新方案,并且該量子態(tài)同時可以作為量子隱形傳態(tài)(Quantum teleportation)等方面的研究等。

羅玉輝博士于2006年創(chuàng)立深圳量子通科技有限公司(新亮智能前身),在激光領域深耕多年,積累了豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,具有異乎常人的直覺和遠見。先后主持開發(fā)了單光子探測器和相干光檢測系統(tǒng);高穩(wěn)定性激光光源;國內(nèi)最早高頻次激光測距傳感器系列產(chǎn)品;國內(nèi)首款VCSEL激光芯片,指標同行先進水平;用于國內(nèi)電磁脈沖武器高速光控開關;國內(nèi)首臺變焦半導體激光遠距離眩目雷達等,產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛用于安防、工業(yè)控制、高鐵監(jiān)控等領域。

2013年開始VCSEL激光芯片的研發(fā),成功開發(fā)出多種波長的VCSEL 芯片,羅博士是國內(nèi)將VCSEL導入量產(chǎn)的先行者。他在VCSEL設計方面,包括集成模塊、工藝、可靠性方面有深厚的理解和經(jīng)驗。 公司目前是全球少數(shù)幾家掌握了從激光芯片外延設計到制造的核心技術公司。

新亮智能公司擁有一支國際化背景結合本土化經(jīng)驗,高素質(zhì)高效率的專業(yè)技術團隊,碩士博士比例超過50%,大部分成員來自國際頂尖學府,具國際知名公司和大廠的豐富工作經(jīng)驗,如摩托羅拉半導體、臺積電、中芯國際等。公司核心團隊和技術來源于香港,現(xiàn)有各項知識產(chǎn)權逾七十余項,其中兩項是關于VCSEL結構設計的PCT專利,并被授予“國家高新技術企業(yè)”、CCTV《信用中國》欄目合作伙伴、商務部《信用認證企業(yè)》等榮譽稱號。


VCSEL:下一波科技主流的必需組件 科技業(yè)重點希望


羅玉輝博士接受中央電視臺《信用中國》等欄目專題采訪

全力打造VCSEL國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化基地

貿(mào)易戰(zhàn)以來,中興和華為連續(xù)遭到美國封殺,國內(nèi)芯片業(yè)和半導體業(yè)的薄弱導致大型企業(yè)陷入的困境,讓國人警醒。事實上,越是尖端技術,越?jīng)]有捷徑可走,因為技術靠積累實現(xiàn)迭代升級。唯有在關鍵環(huán)節(jié)建立自己的技術,才能夠擺脫外部依賴。

新亮智能從2013年開始研發(fā)VCSEL,歷經(jīng)六年,不敢停息,這背后寫滿了孜孜不倦的研發(fā)者、嘔心瀝血的半導體老兵、充滿干勁和激情的年輕人的故事。新亮智能最終突破重圍和極高的技術壁壘,在芯片的結構設計、工藝制程、封裝測試及應用端等關鍵環(huán)節(jié)建立了完全自主的核心技術。

2017年,新亮智能獲得A輪戰(zhàn)略融資,2018年開始投重資在中山市火炬開發(fā)區(qū)建立自己的產(chǎn)業(yè)基地,致力打造IDM模式的高度技術安全型芯片企業(yè)。目前中山基地擁有國際主流/中國大陸首條6吋GaAs VCSEL芯片產(chǎn)線,劃分為模組車間和芯片車間,廠房占地15000㎡ 。

芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開強大力量的支持。中山市政府非常重視新亮智能中山產(chǎn)線的落地和發(fā)展,為中山基地提供了資金,政策和營商環(huán)境的扶持,到目前為止, 政府和當?shù)亟鹑跈C構為中山的生產(chǎn)基地提供無償資助、補貼、科技信用貸款等多項專項資金和支持措施。


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中國銀行中山市分行為中山產(chǎn)業(yè)基地提供三年期科技信用貸款

貿(mào)易戰(zhàn)將引起全球化生產(chǎn)與貿(mào)易結構的調(diào)整,5G 也將帶來新一輪的技術浪潮。機會稍縱即逝。

行,則將至。拼命奔跑,從未止步的新亮智能終會逆襲。

7月11-13日,新亮智能將參加西部最大的電子信息產(chǎn)業(yè)盛會,進入“中國西部硅谷”城市——成都。2019年中國(成都)電子信息博覽會博覽會共設置包括電子元器件展區(qū)、半導體展區(qū)、智能制造展區(qū)、物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市展區(qū)等八大特色核心展區(qū)。全球各地參展商們將帶來最新的產(chǎn)品和技術,多維度、系統(tǒng)性地展示電子信息全產(chǎn)業(yè)鏈的領先科技成果和產(chǎn)品。國際光電領域領先企業(yè)——新亮智能(展位號:3A137)攜VCSEL芯片及核心傳感器產(chǎn)品參展,此次展會將于本周四正式拉開帷幕并持續(xù)三天,屆時歡迎您蒞臨展位現(xiàn)場溝通交流!