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2023/10/27 09:43

Yole:VCSEL市场双寡头垄断,两强争霸

C114通信网  水易

C114讯 北京时间10月27日消息(水易)近日,市场研究机构Yole表示,在消费应用的推动下,特别是在智能手机应用驱动下,VCSEL市场预计将从2022年的9.78亿美元增长到2028年的14亿美元,复合年增长率为6%。

过去,VCSEL市场主要由数据通信应用驱动,是VCSEL最大的细分市场。不过,随着2017年,苹果iPhone X的发布,改变了游戏规则。iPhone X基于VCSEL技术,用于人脸识别进行身份认证。2018年,移动和消费应用一跃成为VCSEL的最大细分市场,价值达到4.4亿美元。

其他智能手机制造商最初也追随这一趋势,但几年后便停止使用VCSEL,转而使用屏下指纹传感器。苹果仍然是仅有的几家采用VCSEL的参与者之一。与2018年相比,2022年用于移动和消费应用的VCSEL市场增长了80%,现在在平板电脑、AR/VR头显、扫地机器人和智能门锁中都能找到VCSEL的身影。

数据通信应用的VCSEL收入预计将在2028年达到2.32亿美元,2022年至2028年的复合年增长率为11%。对高带宽和低延迟通信的需求推动了数据中心的发展。其他市场也在蓬勃发展,汽车应用在激光雷达中使用VCSEL,工业应用在智能支付模块中使用VCSEL,尤其是在中国。

VCSEL市场:双寡头垄断,两强争霸

自2017年以来,VCSEL生态系统发生了巨大变化。当时存在寡头垄断,Lumentum是最大的玩家,而其他几个参与者则象征性的拥有一些市场份额。现在则是双寡头垄断,Coherent拥有41%的市场份额,Lumentum拥有37%的市场份额,合计占全球VCSEL市场的近80%。

那么,发生了什么?当时,Lumentum是苹果唯一合格的供应商,Finisar仍处于研发阶段,努力成为苹果的供应商。其他厂商则是参与了其他智能手机制造商的项目,或者为接近传感器提供了微型VCSEL。然后,Coherent收购了Finisar,Lumentum的市场份额被Coherent夺走,索尼最近才有资格成为苹果iPhone激光雷达的VCSEL供应商。

与此同时,为了巩固在光通信市场的地位,实现从VCSEL器件到光模块的垂直整合,这两家头部企业还收购了其他公司。如以18亿美元收购Oclaro、以约70亿美元收购Coherent等等。

基于Osram(欧司朗)在汽车应用(如激光雷达或车内传感)市场的历史地位,Ams-Osram(艾迈斯欧司朗)将在这一领域大显身手。Trumpf(通快)在开发长波长和高性能VCSEL方面取得了可喜成果,将在数据通信和消费市场发挥作用。Broadcom(博通)仍然是VCSEL的重要参与者,聚焦数据通信应用。

VCSEL演进:推动下一代智能手机发展

技术方面,主要关注点之一是从940nm过渡到1380nm,以便在显示屏下集成传感器。为实现这一目标,设想了多种制造方法。使用稀氮化物,从GaAs(砷化镓)材料转向InP(磷化铟)材料,以及基于GaA材料和InP材料融合的混合方法。每一种方法都需要大量的研发工作,最近Trumpf(通快)取得了阶段性的成果。

苹果曾尝试在iPhone 14 Pro版本中使用基于InP-EEL的接近传感器,但成本是基于GaAs-VCSEL接近传感器的十倍以上,而且模块的制造和封装也更具挑战性。在iPhone 15中,苹果回归了基于GaAs VCSEL的接近传感器。

尽管Germanium(锗)取代GaAs作为衬底的潜力很大,但从6英寸到8英寸的制造过渡仍未实现。另外,采用8英寸依赖于需要大量无法用6英寸晶圆满足的应用场景,此外还需要新的设备和可能的新衬底。目前,这样的应用场景还没有出现。

其他技术升级与减少VCSEL占用空间有关,同时保持输出功率和/或增加新功能:使用背面发光的VCSEL,在VCSEL的顶部增加微型光学器件;使用两种光栅取向的偏振复用技术,例如,将泛光照明器和点阵投影仪组合在同一设备上。

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