Yole：2028年全球VCSEL市場將達(dá)14億美元

  ICC訊（編譯：Nina）Yole預(yù)測，在消費(fèi)者應(yīng)用驅(qū)動(dòng)下，全球VCSEL市場將從2022年的9.78億美元增長到2028年的14億美元，年復(fù)合增長率為6%。

  未來五年VCSEL市場增長仍依賴智能手機(jī)應(yīng)用

  在過去，VCSEL市場是由數(shù)據(jù)通信應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的，這是VCSEL的第一個(gè)大批量應(yīng)用。然而，在2017年11月，蘋果發(fā)布了iPhone X，它通過VCSEL進(jìn)行面部識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別。這改變了游戲規(guī)則，2018年，移動(dòng)和消費(fèi)市場成為VCSEL的第一個(gè)市場，價(jià)值達(dá)到4.4億美元。其他智能手機(jī)制造商最初也追隨了這一趨勢，但幾年后就不再使用VCSEL，轉(zhuǎn)而使用屏下指紋傳感器。蘋果仍然是僅有的幾個(gè)采用VCSEL的公司之一。與2018年相比，2022年移動(dòng)和消費(fèi)應(yīng)用的VCSEL市場增長了80%。現(xiàn)在，平板電腦、AR/VR頭顯、真空機(jī)器人和智能門鎖中都能找到VCSEL。

  數(shù)據(jù)通信應(yīng)用的VCSEL收入預(yù)計(jì)將在2028年達(dá)到2.32億美元，2022年至2028年的復(fù)合年增長率為11%。對(duì)高帶寬和低延遲通信的需求正在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。這與由于使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行社交網(wǎng)絡(luò)和視頻流而增加的帶寬需求有關(guān)。其他市場也在蓬勃發(fā)展：汽車應(yīng)用在激光雷達(dá)中使用VCSEL，工業(yè)應(yīng)用在智能支付模塊中使用VCSEL，尤其是在中國。

  VCSEL市場：雙寡頭壟斷

  自2017年以來，VCSEL生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了巨大變化。當(dāng)時(shí)存在寡頭壟斷，Lumentum是最大的玩家，而其他幾個(gè)玩家也擁有可觀的市場份額?，F(xiàn)在VCSEL生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)雙寡頭壟斷。Coherent占據(jù)41%的市場份額，Lumentum占據(jù)37%的市場份額;這兩家公司現(xiàn)在是最大的玩家，合計(jì)占全球VCSEL市場的近80%的份額。那么，這期間發(fā)生了什么?當(dāng)時(shí)，Lumentum是蘋果唯一合格的供應(yīng)商。Finisar仍在研發(fā)中，并努力為蘋果提供合格的產(chǎn)品。其他玩家與其他智能手機(jī)制造商合作，或?yàn)榻咏鼈鞲衅魈峁┬⌒蚔CSEL。隨后，Coherent收購了Finisar。Lumentum的市場份額被Coherent奪走，而索尼直到最近才獲得蘋果iPhone后置激光雷達(dá)VCSEL供應(yīng)商的資格。

  與此同時(shí)，這些領(lǐng)導(dǎo)者還通過并購加強(qiáng)他們?cè)诠馔ㄐ攀袌龅牡匚?，并從VCSEL器件垂直整合到收發(fā)器模塊。Ams-Osram(歐司朗)將在激光雷達(dá)或車內(nèi)傳感等汽車應(yīng)用領(lǐng)域擁有一席地位，因?yàn)樗谠撌袌龅臍v史地位。Trumpf在開發(fā)長波長和更高性能VCSEL方面取得了可喜的成果。他們將在VCSEL的主要市場發(fā)揮作用：數(shù)據(jù)通信和消費(fèi)者。Broadcom仍然是VCSEL的重要參與者，但主要涉及數(shù)據(jù)通信應(yīng)用。

  VCSEL發(fā)展：支持下一代智能手機(jī)

  在技術(shù)方面，主要關(guān)注點(diǎn)之一是從940nm VCSEL過渡到1380nm VCSEL，以在顯示器下集成傳感器。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，業(yè)界設(shè)想了多種制造方法。稀釋氮化物的使用，從GaAs(砷化鎵)到InP(磷化銦)材料的轉(zhuǎn)變，以及基于GaAs和InP材料融合的混合方法。這些方法中的每一種都需要大量的研發(fā)，但最近，Trumpf使用基于僅InP有源區(qū)的晶片融合方法得出了有希望的結(jié)果。

  蘋果公司試圖在其iPhone 14 Pro版本中使用基于InP-EEL的接近傳感器，但接近傳感器的成本是基于GaAs-VCSEL的接近傳感器成本的十倍多，而且該模塊的制造和組裝更具挑戰(zhàn)性。在iPhone 15中，蘋果公司回歸了基于GaAs VCSEL的接近傳感器。

  盡管鍺有潛力取代GaAs作為襯底，但從6英寸制造過渡到8英寸制造仍未實(shí)現(xiàn)。采用8英寸取決于一種應(yīng)用的出現(xiàn)，該應(yīng)用需要6英寸晶圓無法滿足的大容量，此外還需要新設(shè)備和可能的新基板。目前還沒有這樣的應(yīng)用。

  其他技術(shù)進(jìn)步與減少VCSEL占用空間有關(guān)，同時(shí)保持輸出功率和/或增加新功能：使用背面發(fā)射VCSEL在VCSEL上添加微光學(xué)，使用具有兩個(gè)光柵方向的偏振復(fù)用，例如，在同一設(shè)備上組合泛光照明器和點(diǎn)投影儀。