锐客网

  1. 首页 > 科技 > >

vcsel|3D光学传感器行业研究宝典(16)


文章插图




4、三种重要激光器光学元件分析之三：滤光片

近红外识别系统中所用到的窄带滤光片及超薄高性能镀膜也是基于结构光及TOF的3D摄像头技术关键。3D摄像头在接收反射光时要求只有特定波长的光线能够穿过镜头，拦截频率带之外的光线，即隔离干扰光、通过信号光凸显有用信息。

目前窄带红外滤光片领域主流厂商包括由JDSU分拆出的VIAVI，我国的水晶光电等等。Kinect一代体感设备所用的窄带滤光片即为水晶光电所供应，窄带滤光片置于CMOS之前，仅有近红外线能够通过并给CMOS感光，以获取景深数据。



vcsel|3D光学传感器行业研究宝典
文章插图



窄带滤光片的选取需要考虑多个光学指标，包括带宽、中心波长、截止波长、截止深度、峰值透过率、产品厚度等等。


vcsel|3D光学传感器行业研究宝典
文章插图


5、一种重要的光学镜头封装方式：WLO将大幅降低生产成本，提升效率和良率

工艺方面，晶圆级别光学制程（WLO）有望被大范围运用至光学传感器及微型光学器件（镜头、DOE等）生产。

近年来高精度的紫外压印光刻技术和紫外贴合技术为晶圆级别制程提供了技术基础，晶圆级别制程的运用为大幅降低微型光学透镜提供了可能，从而开始逐渐替代传统的筒形摄像头模组技术。

WLO首先利用紫外压印光刻技术（UV imprint）在晶圆级别生产微型透镜，之后利用紫外贴合技术（UV bonding）将各层透镜进行堆叠。如果是生产光学传感器的话，最后还要在晶圆级别上将透镜部分和传感器进行集成和模组。


vcsel|3D光学传感器行业研究宝典
文章插图


因此当我们在谈论晶圆级别光学制程时，实际上包括：透镜制造、传感器制造、传感器封装、透镜堆叠、集成以及模组至少六项晶圆级别工艺。

vcsel|3D光学传感器行业研究宝典
文章插图



基于紫外线的压印、固化以及贴合技术是WLO关键技术，从光学元件制造过程来看：首先将涂覆液体聚合物的衬底和透明压模（一般采用石英玻璃或PDMS）装载进对准机，完成光学对准后开始接触，透过压模的紫外曝光促使压印区域的聚合物发生聚合和固化成型。固化后再进行退模、刻蚀等工艺就可以得到微型光学元件，继续进行后续的堆叠、集成等工艺。

vcsel|3D光学传感器行业研究宝典
文章插图


与传统光学制造工艺相比，晶圆级别光学制程主要具有以下优点：
1、大幅降低成本（不过设备价格十分高昂）；
2、基于紫外压印光刻和紫外贴合技术，能够实现高精度光学元件制造和堆叠；
3、完美切合微型化光学元件和光电器件；

目前WLO领域Know-How主要掌握在四大厂商Heptagon、Aptina、Himax、Visera以及设备厂EV Group手中，其中我们预计Heptagon和Himax有望为大客户新产品光学传感器及微型光学元件提供WLO工艺。中国大陆掌握晶圆级封装技术的厂商有晶方科技与华天科技。

6、激光器光学组件是激光发射处理的必须且重要环节

以上是针对目前了解到的IR VCSEL激光发射器的光学组件梳理，但必须强调的一点是，目前尚不排除仍然有其他光学组件集成于激光器组件中的可能性。因此，我们有必要对激光器光学组件做整体梳理。

光源之外，用于进行光束整形（包括匀束、分束、耦合等）的精密光学元件正在成为消费电子光学重要一环！激光由激光器发射后通常需要多种光学元件来对光束实现准直、匀束、分束等整形处理，有的时候还要根据特定情况采用Q开关、调谐部件等器件来产生光脉冲或是改变激光波长。我们在下图将目前主要的光束处理光学元件列出，其中DOE和微透镜阵列技术以及准直器在最近几年发展迅速，经常配合半导体激光器进行匀束、分束等整形过程。

推荐阅读


上一篇：OYO|OYO要流血上市，资本市场还敢相信它吗？

下一篇：红米k30|120Hz高刷＋6400万四摄，发布一年跌至1599元，依旧值得入手