阳光中的 940nm 红外光会在长距离传播中被空气中的水分吸收掉 ， 而iPhone X 所用的 940nm 红外光则因距离面部近而不会被吸收 ， 这样可以避免阳光中的红外光干扰产生“红暴”现象 ， 所以苹果才选用这个波长的红外光 。
850nm 红外光则一般用于光通信中 。
▲VCSEL 激光器的内部结构示意图
VCSEL 产业由设计、外延片、晶圆代工、封测等四个环节组成 ， 整个产业高度分工、专业化程度很高 ， 拥有较高的技术门槛 。
大部分设计厂商都是从光通信领域切入消费电子领域 ， 主要厂商包括Lumentum、Finsar、Princeton 等 。
Lumentum 为苹果核心供应商 ， 其一方面采用 IDM 模式自行制造 VCSEL ， 另外也与代工厂合作生产 。
除了Lumentum ， 苹果正在积极扶持 Finsar ， 以降低供应链集中的风险 。
Princeton已在 2017 年被 AMS（艾迈斯）所收购 ， 并已在新加坡建设新工厂 ， 用于生产高功率 VCSEL ， 已成为小米 8 透明探索版的 VCSEL 供应商 ， 未来可能是安卓厂商的首选 。
外延片领域 ， 英国公司 IQE 是全球最大的独立外延片供应商 ， 市场份额大约为 80% ， 是苹果核心供应商 。
其他的外延片供应商还包括台湾地区的全新和联亚光电 。
在代工领域 ， 台湾地区的稳懋为全球最大的化合物半导体代工厂 ， 其在化合物半导体代工市场的市占率超过 50% ， 并与 Lumentum 紧密合作而成为苹果核心供应商 。
而宏捷科则拥有 AMS（艾迈斯）入股 ， 未来有望随着AMS 而切入消费电子 3D Sensing 产业 。
在封测领域 ， 主要厂商均来自台湾地区 ， 主要包括联均、欣品和同欣等厂商 。
2
准直镜头
技术难度高VCSEL 发出的光具有较宽的波瓣 ， 不利于后续的衍射过程 ， 需要将这些光汇聚校准为窄波瓣的近似平行光 。
这种将激光校准为平行光的器件就是准直镜头 。
由于准直镜头靠近 VCSEL 红外激光源 ， VCSEL 产生的大量热量会影响准直镜头的形状、尺寸及折射率 ， 所以耐热性成为了准直镜头的关键 。
现在准直镜头的制造工艺有 WLO、WLG 和模造工艺三种 。
WLO（Wafer Level Opticals ， 晶圆级光学镜头）采用晶圆和特殊液体聚合物作为光学材料 ， 被苹果选为 iPhone X 的准直镜头方案 。
目前大部分 WLO 专利都在 Heptagon（已被 AMS 收购）手中 ， 形成了非常高的壁垒 ， 苹果 iPhone X 所使用的 WLO 就是由 Heptagon 所提供 。
除了 WLO 方案 ， 目前还有 WLG 工艺和模造工艺涌现 ， 同样可以解决耐热性问题 ， 可能在未来成为准直镜头的选择 。 未来准直镜头的技术路径存在较大的不确定性 。
推荐阅读
- 手表|采用美信光学传感器，豪鹏科技电池，GARMIN佳明VENU2手表拆解报告
- Apple|新专利显示 苹果计划用光学传感器取代手表的数码表冠
- 盖板|折叠屏手机产业链中最具前景的两个环节——钱研君周中放送
- 层次|元宇宙炼金术｜元宇宙产业链的7个层次：谁有望率先爆发
- 摄像头|小米 12 Pro 首发图赏：用清淡的素皮，包裹澎湃的骁龙
- 影像|官方公布 5 米光学 02 星融合影像图，卫星刚完成发射
- Apple|苹果新视频展示iPhone 13 Pro强大的摄像头
- 质量|5米光学02星成功发射 自然资源质量生态监测再添利器
- Samsung|博主透露三星Galaxy S22 Ultra将拥有迄今智能手机中表现最好的摄像头
- 产业链|全产业链支撑“南箭北星”新格局，180家企业扎根亦庄“火箭一条街”