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VCSEL:下一波科技主流的必需组件 科技业重点希望
材料来源:新亮智能           录入时间:2019/7/9 23:07:47

5G无线通信、光电组件是未来科技发展的两大增长引擎。5G是移动通信技术的重大变革,将引领新一轮颠覆性创新浪潮。工信部6月6日正式发出5G商用执照,宣告进入5G商用元年,伴随着电信需求回暖和高速光模块逐渐起量,VCSEL(垂直腔面发射激光器)的相关应用将成为明年5G手机应用的主要动力。VCSEL市场应用主要是高功率跟高速两大类,包括光通信、3D传感、面部识别、车载激光雷达(LiDAR)等,应用范围相当广泛,短期内应不易被其他技术取代。

什么是VCSEL(垂直腔面发射激光器)?

VCSEL 是一种化合物半导体激光器,可用作光纤通信和自由空间光通信的发射器。

为什么VCSEL将成为下一波科技主流的必需组件?

根据摩尔定律,硅芯片上的微型晶体管每年的体积都缩小一半,它造就了现代数字时代。但在越来越多的需要提高速度、减少延迟和光检测的应用中,硅正在达到其性能的极限。随着物联网、人工智能、机器人技术、自动驾驶汽车、5G和6G手机这些计算密集型工作的问世,科技的未来岌岌可危。化合物半导体的出现改变了游戏规则,它有潜力带来变革,就像互联网变革通讯领域一样。这是因为化合物半导体的速度可能比硅快100倍,因此可以为物联网增长带来的器件激增提供动力。

基于化合物半导体的VCSEL技术,已广泛应用在消费电子、工业控制、光通信等领域,目前已成为3D传感的主要光源技术,包括面部识别、车用激光雷达(LiDAR)等,可以取代LED或边缘发射激光二极管。

上图:据Yole预测,2017年到2023年 VCSEL市场的年复合增长率将达到48%

比肩国际顶尖对手, 产品领先业界同行

总部位于香港的新亮智能拥有VCSEL核心技术和行业积累,具量产VCSEL芯片及核心传感器的能力。新亮智能2013年开始致力于VCSEL芯片的研发,迄今已经积累了VCSEL从设计到工艺乃至封装和应用端的核心技术,同时构建了专利池,完全自主知识产权逾七十余项。对标国际顶尖对手,如Lumentum、Finisar等,量产的850nm 及940nm VCSEL芯片电光转换率均超过43%,其中940nm VCSEL已经达到 46%,领先于业界同类产品。新亮智能拥有国际主流/中国大陆首条6吋GaAs VCSEL芯片产线,建立了完善稳定的供应链体系,具备高度灵活的产品设计能力,提供的VCSEL产品形态丰富,完全能够满足正在寻找“国产替代”的企业用户的需求。

目前,公司提供各种光功率、不同发散角及封装形式的VCSEL裸芯片、VCSEL二极管及基于VCSEL的各种接近传感器、激光测距传感器、激光照明器、激光雷达等上百种产品。自主设计生产的光电芯片应用广泛,包括3D感测、光通信、接近传感、工业控制、智能驾驶等。随着云计算技术的成熟,在数据传输需要的光通讯芯片领域,新亮智能自主研发850nmVCSEL芯片,传输速率10Gbps,适用于接入网和数据中心。新亮智能将进一步加大芯片研发领域的投入,致力成为全球范围内有竞争力的VCSEL供应商。

以下图片为部分产品, 其中VCSEL芯片:激光波长分别为850nm,940nm;光功率涵盖范围从5mW~8W等连续工作输出光功率,到脉冲工作下从10W,25W,50W以上的脉冲峰值功率的产品;同时提供等多角度diffuser;多线脉冲激光模组等。核心传感器包括: 接近传感器、激光雷达、激光照明、激光测距传感器等。

VCSEL激光芯片

各种封装芯片/激光二极管

 

带diffuser激光二极管

 

脉冲激光二极管

 

光通信芯片

激光测距传感器/雷达

 

激光测距传感器

 

激光接近传感器/雷达

激光照明器

 

高级辅助驾驶系统

 

激光模组

 

下图为新亮智能自主设计的940nm VCSEL芯片的参数,其中电光转换率达到46%,领先业界同类产品。

LIV Graph

创始人及核心团队,国际化背景结合本土经验

2018年开始的中美贸易战和科技战,在美国对中国的制裁手段中,凸显了国产芯片产业的短板。长期以来,制约国内芯片产业的是人才、资金、体制和产业配套能力,缺乏民间资本参与,缺少吸引人才的分配制度和用人政策,没有高强度的资金投入。

但,贫瘠土壤上开出的花往往是独特的、傲人的、绚丽的。

新亮智能的创始人罗玉辉博士,就是一位矢志不渝、坚忍不拔的高科技民营企业家。他是清醒勤奋、充满斗志的创业者,思维敏捷的科学家,刚柔并济的管理者和卓越的问题解决专家。

罗玉辉于2004年获得香港中文大学电子工程光电子哲学博士学位。曾师从电子科技大学校长刘盛纲院士、陈锦泰教授和著名光电科学家林清隆教授。拥有多学科交叉融合能力,是少有的跨界人才。

罗玉辉博士是全球首位在网上分发量子密钥,是当时全球华人中仅有的两位能操作量子实验的科学家之一。拥有全球200多个国家的多项专利,在光电领域,有多篇重量级学术著作,主要研究成果有研制出量子加密器,开发了真随机数发生器(美国专利);实现了量子网络和下一代光通信网络的融合(美国专利),提出了量子加密的新方案,并且该量子态同时可以作为量子隐形传态(Quantum teleportation)等方面的研究等。

罗玉辉博士于2006年创立深圳量子通科技有限公司(新亮智能前身),在激光领域深耕多年,积累了丰富的产业经验,具有异乎常人的直觉和远见。先后主持开发了单光子探测器和相干光检测系统;高稳定性激光光源;国内最早高频次激光测距传感器系列产品;国内首款VCSEL激光芯片,指标同行先进水平;用于国内电磁脉冲武器高速光控开关;国内首台变焦半导体激光远距离眩目雷达等,产品已经被广泛用于安防、工业控制、高铁监控等领域。

2013年开始VCSEL激光芯片的研发,成功开发出多种波长的VCSEL 芯片,罗博士是国内将VCSEL导入量产的先行者。他在VCSEL设计方面,包括集成模块、工艺、可靠性方面有深厚的理解和经验。 公司目前是全球少数几家掌握了从激光芯片外延设计到制造的核心技术公司。

新亮智能公司拥有一支国际化背景结合本土化经验,高素质高效率的专业技术团队,硕士博士比例超过50%,大部分成员来自国际顶尖学府,具国际知名公司和大厂的丰富工作经验,如摩托罗拉半导体、台积电、中芯国际等。公司核心团队和技术来源于香港,现有各项知识产权逾七十余项,其中两项是关于VCSEL结构设计的PCT专利,并被授予“国家高新技术企业”、CCTV《信用中国》栏目合作伙伴、商务部《信用认证企业》等荣誉称号。

VCSEL:下一波科技主流的必需组件 科技业重点希望

罗玉辉博士接受中央电视台《信用中国》等栏目专题采访

全力打造VCSEL国产产业化基地

贸易战以来,中兴和华为连续遭到美国封杀,国内芯片业和半导体业的薄弱导致大型企业陷入的困境,让国人警醒。事实上,越是尖端技术,越没有捷径可走,因为技术靠积累实现迭代升级。唯有在关键环节建立自己的技术,才能够摆脱外部依赖。

新亮智能从2013年开始研发VCSEL,历经六年,不敢停息,这背后写满了孜孜不倦的研发者、呕心沥血的半导体老兵、充满干劲和激情的年轻人的故事。新亮智能最终突破重围和极高的技术壁垒,在芯片的结构设计、工艺制程、封装测试及应用端等关键环节建立了完全自主的核心技术。

2017年,新亮智能获得A轮战略融资,2018年开始投重资在中山市火炬开发区建立自己的产业基地,致力打造IDM模式的高度技术安全型芯片企业。目前中山基地拥有国际主流/中国大陆首条6吋GaAs VCSEL芯片产线,划分为模组车间和芯片车间,厂房占地15000㎡ 。

芯片产业的发展离不开强大力量的支持。中山市政府非常重视新亮智能中山产线的落地和发展,为中山基地提供了资金,政策和营商环境的扶持,到目前为止, 政府和当地金融机构为中山的生产基地提供无偿资助、补贴、科技信用贷款等多项专项资金和支持措施。

中国银行中山市分行为中山产业基地提供三年期科技信用贷款

贸易战将引起全球化生产与贸易结构的调整,5G 也将带来新一轮的技术浪潮。机会稍纵即逝。

行,则将至。拼命奔跑,从未止步的新亮智能终会逆袭。

7月11-13日,新亮智能将参加西部最大的电子信息产业盛会,进入“中国西部硅谷”城市——成都。2019年中国(成都)电子信息博览会博览会共设置包括电子元器件展区、半导体展区、智能制造展区、物联网和智慧城市展区等八大特色核心展区。全球各地参展商们将带来最新的产品和技术,多维度、系统性地展示电子信息全产业链的领先科技成果和产品。国际光电领域领先企业——新亮智能(展位号:3A137)携VCSEL芯片及核心传感器产品参展,此次展会将于本周四正式拉开帷幕并持续三天,届时欢迎您莅临展位现场沟通交流!


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慕尼黑独家专访


 
 
 
 
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