vcsel|3D光学传感器行业研究宝典( 十 )



受益于公司在电信和数据通信市场的持续优势,光通信业务在2017Q2财季销售额环比增长8%,同比增长27%。其中,电信网络业务收入1.60亿美元、同比增长16.10%、环比下滑3.3%,数据中心业务表现强劲,收入6810万美元、同比增长94.57%、环比增长54.1%。

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尽管目前3D Sensing产品在公司总营收中占比较低,但从公司年报披露来看,2016~2017财年公司显著增加的研发费用主要投向3D Sensing业务。

在这里我们进行一个简单测算,2014年出货约2000万台的Kinect二代产品采用了公司的3D sensing产品,当年为公司带来接近5000万美元营收。我们假设2017年大客户采用3D摄像头的高端机型能够达到5000万,一台手机配备两个VCSEL部件,公司供应VCSEL器件ASP为1.5美元公司占据70%份额,则有望为公司带来1.05亿美元业绩增厚。

2)海外映射之二:VCSEL大玩家之Finisar

Finisar是世界领先的VCSEL厂商,持续引领VCSEL的应用,近年来VCSEL出货量均保持在1.5亿件以上。目前公司VCSEL器件产品种类接近30种,且公司产品具有高度灵活性和可扩展性,允许客户自定义VCSEL阵列来满足各种应用要求。


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Finisar的产品最初主要用于电信(telecom)、数据通信(datacom)等光通信领域,主要应用于无线电收发机TxRx、有源光缆AOC和嵌入式光模块。

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2010年起在“外因”+“内因”双重作用下,公司逐渐开始布局消费电子领域应用。“外因”包括3D摄像头技术的逐渐涌现和VCSEL 的小型化、低成本化,“内因”则是公司在市场竞争越发激烈情况下通过持续研发不断推出差异化产品来面对同质化竞争,获得定价方面的话语权。


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5、VCSEL发展趋势:高速度、高效率、低功耗、低成本,消费电子的应用将为进一步拓展创造条件

VCSEL器件由问世,到运用于光通信领域,再到延伸至消费电子领域,本质上是其性能、工艺和材料的一部发展史,从技术看产业,我们结合VCSEL领域内主要玩家产品线变化和VCSEL发展历程探析。

1、1990-1996:该阶段VCSEL刚刚问世,主要是采用液相外延技术(LPE)实现In-GaAs/InP材料。这时它在各方面性能并不具有优越性,发射方式为脉冲激射,中心波长为1.18um,阈值电流为900mA(远大与成熟技术);

2、1996-1999:该阶段主要是650~850nm短波段的大范围应用发展。业界主要采用减少谐振腔长度的方法来降低阈值电流,并通过开发AlAs氧化技术来提升DBR反射镜的反射率,具有高反射率、高热传导率和良好的导电特性的AlAs/GaAs在这一阶段被应用于VCSEL,实现在850nm下超过80%的反射率,同时阈值电流降低至mA级别。1997年起VCSEL在单通道短距离光学互连市场占据了绝对的主导地位,此外也在650~670nm波段被应用于基于塑料光纤的数据通信系统(因为塑料光纤在650nm处有最小吸收);

3、2000-2005:这一阶段主要是1300nmh0nm长波段的应用发展,主要解决波长变长带来的散热、电流限制、反射镜制作等问题。首先氧化物限制工艺被引入,这一技术能够极大地提升光电转换效率(50%以上)和光束稳定度,使其能够稳定地耦合进单模和多模光纤,同时氧化物限制方案能够继续降低阈值电流至几百μA,为解决此后VCSEL 阵列严重过热问题打下基础。同时直接键合工艺在长波段VCSEL制作中得到广泛应用,因为长波长材料GaInAsP/InP与DBR两种材料折射率相差小,反射性能差,因此直接键合GaAs基DBR与InP有源区来制作长波段VCSEL成为热点,长波段VCSEL是大容量光通信系统和光互连的关键器件;

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