無處不在的接近傳感為大眾消費者開啟了無感體驗的應(yīng)用新紀元：
從移動產(chǎn)品（手機、平板、筆記本電腦）和智能穿戴（智能手表、智能眼鏡、手環(huán)）的抬起喚醒、TWS耳機的入耳即開啟工作；到智能家居里常見的入門接近提醒、燈具自動開關(guān)，水龍頭精準感應(yīng)出水，智能電視姿勢檢測；再到車輛的車主自動感應(yīng)開門，電梯智能安全閉合……
方方面面，多元影響并深刻改變著大家的日常生活形態(tài)。
近日，瑞識科技發(fā)布了超窄光VCSEL單孔芯片，更窄小的發(fā)散角，更高的出光密度，可大幅減少緊湊型光模塊內(nèi)部窄小空間的信號串擾現(xiàn)象，為輕量化、更小尺寸、更精感知、更智能簡化集成的接近傳感產(chǎn)品開發(fā)，創(chuàng)新提供芯片級解決方案。
圖1：瑞識超窄光VCSEL出光效果（左）與常見VCSEL出光效果（右）對比
據(jù)了解，常見的消費級接近傳感器方案，核心組件一般包括發(fā)射端（VCSEL）和接收端，是高度集成的精密光學系統(tǒng)。工作時首先由VCSEL受激發(fā)射調(diào)制紅外高頻光脈沖，當光脈沖遇到測距范圍內(nèi)的標的物時，會反射紅外光到接收端，通過測量光脈沖發(fā)射接收所需的時間，可以快速判斷出標的物的存在，并即時計算出其實時距離接近數(shù)據(jù)，適用于空間定位追蹤、測距等高動態(tài)的三維空間測量場景。
圖2：接近傳感工作原理（簡化）
同時我們也注意到，終端客戶在考慮接近傳感的應(yīng)用集成時，因為大多數(shù)消費產(chǎn)品的內(nèi)部空間都極為狹窄，一般會要求模塊尺寸最大限度緊湊。
而當接近傳感的發(fā)射端與接收端距離過于接近時，發(fā)射光與內(nèi)部反射光會發(fā)生信號串擾，進而影響整體的測量精度。
考慮目前主流采用的紅外發(fā)射激光光源——VCSEL芯片，大部分發(fā)散角介于20°-25°，為避免信號串擾，發(fā)射與接收間要求保持較遠距離實現(xiàn)干擾抑制，又或者需要額外增加擋板以隔離信號串擾。但這些做法都相應(yīng)地增加了整體設(shè)計尺寸、物料成本及工作量，與消費電子行業(yè)的“輕、薄、短、小、易”的發(fā)展趨勢相悖。
針對以上痛點，瑞識基于長期商業(yè)化合作過程中的半導(dǎo)體光學項目服務(wù)經(jīng)歷和對終端應(yīng)用的深度理解，創(chuàng)新光芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計和關(guān)鍵制程工藝，采用氧化制程將VCSEL發(fā)散角控制在小于15度以內(nèi)且保持了較高光功率，最終自主成功研發(fā)出新款超窄光VCSEL芯片，波長峰值為940nm，發(fā)射角在不同電流驅(qū)動下穩(wěn)定在10°~15°跨度區(qū)間，光斑內(nèi)能量分布均勻，獨有的超窄發(fā)散角可大幅降低傳感器件信號串擾現(xiàn)象，確保發(fā)射和反射光具有清晰、不互相干擾的往返路徑，同時限制串擾對測量的影響，可幫助縮小接近傳感模塊尺寸、簡化器件設(shè)計并實現(xiàn)更精確的距離測量，真正從芯片端打破光傳感技術(shù)局限。
圖3：瑞識超窄光VCSEL（下）與常見VCSEL（上）在不同光功率下的發(fā)散角（全角）實測
圖4：瑞識超窄光VCSEL在10mA驅(qū)動電流下的光斑表現(xiàn)實測
隨著終端市場日漸飽和，同質(zhì)化競爭將越演越激烈，產(chǎn)品差異化創(chuàng)新的關(guān)鍵突破口將更多聚焦在上游應(yīng)用核心元器件的性能優(yōu)劣層面。
接近傳感憑借非接觸、高靈敏度、高精準度的性能優(yōu)勢，在越來越多的消費產(chǎn)品上得以應(yīng)用。
除了市場風向標的智能手機、TWS耳機外，在消費市場還有包括智慧駕駛、攝像/投影儀對焦、機器人、智能家居、智慧電視、安防門禁、VR/AR、AR眼鏡等在內(nèi)的更廣闊應(yīng)用前景。
瑞識此次推出的新款超窄光VCSEL，作為一款專為消費級接近傳感定制的高效發(fā)射光源選擇，可用于開發(fā)超小尺寸、極簡精確組裝、高精度、高性能光學表現(xiàn)、更具性價比優(yōu)勢的接近傳感模塊，目前產(chǎn)品已在6英寸GaAs晶圓上實現(xiàn)量產(chǎn)并可提供樣品。
下一步，瑞識將積極配合各行業(yè)客戶進行高效的送樣測試，讓更具優(yōu)勢的接近傳感技術(shù)成熟應(yīng)用在各類消費產(chǎn)品上，助力終端創(chuàng)新。
關(guān)于瑞識
瑞識科技是一家總部位于深圳的高科技公司，由美國海歸博士團隊創(chuàng)建。
瑞識核心團隊在半導(dǎo)體光學領(lǐng)域深耕多年，擁有國際領(lǐng)先的光電芯片和器件自主研發(fā)和創(chuàng)新能力，目前已掌握包括光芯片設(shè)計、光學透鏡集成、器件級集成封裝、光電系統(tǒng)整合優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，并已進行了全方面的專利布局，申請國內(nèi)外技術(shù)發(fā)明專利幾十項。
我們致力為客戶提供行業(yè)領(lǐng)先的光傳感光源和解決方案，以光賦能連接與傳感。
9月9-11日，瑞識將參展在深圳國際會展中心（寶安新館）舉辦的2020年第22屆CIOE光博會，展位號：1號館1B41，誠邀廣大客戶與業(yè)界同仁蒞臨、合作、指導(dǎo)。
更多信息，請訪問瑞識官網(wǎng)：www.raysees.com。
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