TRUMPF在短波紅外VCSEL產(chǎn)業(yè)化方面取得突破，助力OLED屏下傳感和激光雷達(dá)

  TRUMPF(通快)的目標(biāo)是采用最先進(jìn)的大批量生產(chǎn)工藝制造短波紅外(SWIR)VCSEL，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠且性能卓越的產(chǎn)品。該革命性的短波紅外VCSEL技術(shù)，能夠助力實(shí)現(xiàn)手機(jī)OLED屏下傳感器和汽車激光雷達(dá)(LiDAR)等新的應(yīng)用領(lǐng)域。

  TRUMPF集團(tuán)旗下的TRUMPF Photonic Components是VCSEL和光電二極管解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者，正在實(shí)現(xiàn)1300 nm以上短波紅外VCSEL的量產(chǎn)，以支持廣泛的消費(fèi)類應(yīng)用，例如智能手機(jī)中的OLED屏下傳感應(yīng)用。TRUMPF在工業(yè)級(jí)制造平臺(tái)上展示了波長(zhǎng)超過1300 nm的紅外激光器在效率方面的出色成果。這使得TRUMPF朝著大規(guī)模生產(chǎn)1300 nm至2000 nm范圍內(nèi)的磷化銦(InP)VCSEL邁進(jìn)了一步。

圖1 TRUMPF先進(jìn)的VCSEL制造基礎(chǔ)設(shè)施

  TRUMPF Photonic Components首席執(zhí)行官(CEO)Berthold Schmidt表示：“在TRUMPF公司，我們正在努力使這一革命性的生產(chǎn)工藝成熟并實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化，這將進(jìn)一步將這項(xiàng)出色的VCSEL技術(shù)發(fā)展成為具有成本吸引力的解決方案。我們的目標(biāo)是在2025年將第一批短波紅外VCSEL產(chǎn)品推向大批量市場(chǎng)。”

圖2 Berthold Schmidt

  “通過開發(fā)新的工業(yè)級(jí)制造平臺(tái)，TRUMPF正在擴(kuò)展其目前基于砷化鎵(GaAs)的VCSEL產(chǎn)品組合——波長(zhǎng)范圍為760 nm至1300 nm，適用于近紅外(NIR)激光應(yīng)用。與GaAs平臺(tái)相比，新的InP平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光譜，并且仍然提供與緊湊、可靠和經(jīng)濟(jì)的光源相同的優(yōu)勢(shì)。雖然，我們已經(jīng)為量產(chǎn)長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，但我們也知道，這還有很長(zhǎng)的路要走，在大規(guī)模量產(chǎn)之前必須進(jìn)行重大生產(chǎn)設(shè)備的投資?！盉erthold Schmidt繼續(xù)說(shuō)道。

  VCSEL征服新的應(yīng)用領(lǐng)域

  長(zhǎng)波長(zhǎng)VCSEL的產(chǎn)業(yè)化可以徹底改變廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，因?yàn)榕c近紅外VCSEL相比，短波紅外VCSEL可用于具有更高輸出功率的傳感應(yīng)用，同時(shí)保持人眼安全。長(zhǎng)波長(zhǎng)解決方案不易受環(huán)境干擾光(例如更寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)的陽(yáng)光)的影響。OLED屏下傳感應(yīng)用是智能手機(jī)和消費(fèi)電子設(shè)備市場(chǎng)的一個(gè)流行示例?；贗nP的短波紅外VCSEL可以很容易地集成在OLED顯示屏下方，不會(huì)干擾其它功能，并且具有更高的眼睛安全標(biāo)準(zhǔn)。OLED顯示屏是長(zhǎng)波長(zhǎng)激光傳感解決方案的一個(gè)巨大應(yīng)用領(lǐng)域。

  Berthold Schmidt認(rèn)為：“未來(lái)，我們預(yù)計(jì)不僅在消費(fèi)類傳感領(lǐng)域，而且在汽車激光雷達(dá)(LiDAR)、更長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)通信、光譜學(xué)、生物醫(yī)療，以及光子集成電路(PIC)和量子光子集成電路(QPIC)領(lǐng)域都有眾多機(jī)遇。相關(guān)需求促使我們的短波紅外VCSEL技術(shù)在量產(chǎn)上取得突破?！?

  優(yōu)異的測(cè)試結(jié)果

  TRUMPF提供的測(cè)試結(jié)果展示了高達(dá)140℃的工作溫度時(shí)，短波紅外VCSEL在~1390 nm波長(zhǎng)下的性能，如圖3所示。用于制造短波紅外VCSEL的技術(shù)可擴(kuò)展以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，發(fā)射波長(zhǎng)可在1300 nm至2000 nm之間調(diào)節(jié)，從而賦能廣泛的應(yīng)用。最近的測(cè)試結(jié)果顯示了良好的可再現(xiàn)性和出色的溫度性能。Berthold Schmidt說(shuō)道：“我為我們團(tuán)隊(duì)感到自豪，因?yàn)樗麄兊某删褪筎RUMPF能夠在短波紅外VCSEL性能和穩(wěn)定性方面取得優(yōu)異的成績(jī)。我們有信心可以盡快量產(chǎn)高效、長(zhǎng)波長(zhǎng)的VCSEL，以支持具有成本效益的激光傳感解決方案。”

TRUMPF短波紅外VCSEL光功率-電流測(cè)試