固態(tài)光源推動新型紅外照明應(yīng)用發(fā)展

    據(jù)麥姆斯咨詢介紹,，紅外發(fā)光二極管（IR LED）和激光二極管（LD）并不是新技術(shù)，早在20世紀(jì)60年代就誕生了,。但是,，最近隨著固態(tài)照明（SSL）的發(fā)展而迅速崛起。LED和LD最初是為了光通信應(yīng)用而研發(fā)的技術(shù),，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于數(shù)據(jù)通信／電信,、消費電子、汽車和工業(yè)等領(lǐng)域，實現(xiàn)更多的高價值功能,。

    紅外光源按照波長分類

    各種LED和LD產(chǎn)品都找到了自己的發(fā)展之路：

    － IR LED起初專注于低端應(yīng)用,，如光電斷路器、遙控器等,，如今越來越多地應(yīng)用于智能手機(jī)中的接近傳感,、汽車中的手勢識別、虛擬現(xiàn)實（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）設(shè)備中的眼球追蹤,。

    － 邊發(fā)射激光器（EEL）市場歷來由光通信應(yīng)用驅(qū)動發(fā)展,。由于與光纖網(wǎng)絡(luò)交換的數(shù)據(jù)量不斷增長，EEL市場也將繼續(xù)受益,。不過,，未來也可能在新應(yīng)用中找到增長驅(qū)動力，如激光雷達(dá)（LiDAR）,。

    － 垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）早期應(yīng)用于短距離數(shù)據(jù)通信,，但是，蘋果（Apple）公司于2017年發(fā)布的iPhone X集成了基于VCSEL的3D傳感功能,，從而徹底改變了VCSEL的商業(yè)化前景,，使其成為當(dāng)前市場增速最快的固態(tài)光源技術(shù)，吸引眾多資金蜂擁而入,。

    VCSEL,、EEL、IR LED的主要應(yīng)用發(fā)展

    上述這些紅外固態(tài)光源具有不同的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),，采用的外延及半導(dǎo)體工藝也有差異,。它們以不同的波長／功率輸出，并提供不同的發(fā)光輪廓／形狀,，從而形成多種產(chǎn)品規(guī)格以滿足不同應(yīng)用的需求,。隨著汽車和消費領(lǐng)域?qū)庾蛹夹g(shù)的興趣日益提升，紅外照明應(yīng)用的前景光明,！

    紅外光源市場：2023年有望達(dá)到65億美元

    目前已有超過40種應(yīng)用集成了紅外固態(tài)光源。其中一些應(yīng)用預(yù)計將在未來五年促使IR LED和LD市場蓬勃發(fā)展,！

    光通信是紅外光源的最古老應(yīng)用之一,，現(xiàn)在，由于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸式增長,，以及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）,、云服務(wù)和自動駕駛汽車的出現(xiàn)，所以將繼續(xù)驅(qū)動紅外光源市場,。

    在增材應(yīng)用的推動下,，紅外光源的工業(yè)應(yīng)用也希望在未來幾年產(chǎn)生高收益。傳統(tǒng)的紅外光源（如IR LED）開始被VCSEL取代，從而可以降低功耗,。

    3D傳感正成為紅外光源的“殺手級”應(yīng)用,。VCSEL在蘋果iPhone X中的3D人臉識別應(yīng)用激發(fā)了大家的濃厚興趣，很多安卓（Android）手機(jī)廠商也跟隨蘋果公司陸續(xù)發(fā)布了集成VCSEL的智能手機(jī)新品,。然而,，3D傳感技術(shù)不僅可用于手機(jī)人臉識別，還可用于汽車激光雷達(dá),，這是自動駕駛所必須的技術(shù),！因此，3D傳感領(lǐng)域吸引了眾多初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)入,，并掀起一場3D視覺革命浪潮,！

    綜上，紅外光源市場預(yù)計在2018年將達(dá)到18億美元,，而2023年將達(dá)到65億美元,，復(fù)合年增長率為29％。

    紅外光源市場預(yù)測

    紅外光源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和成熟度

    在可見光照明應(yīng)用的推動下,，如今的LED產(chǎn)業(yè)已相當(dāng)成熟,。幾乎所有廠商采用垂直整合模式：從外延到封裝。在該產(chǎn)業(yè)中,，我們研究了超過40家IR LED供應(yīng)商,，其中大部分來自亞洲。除了高功率和長波／多波長IR LED產(chǎn)品之外,，制造工藝控制良好,，剩余的技術(shù)挑戰(zhàn)較少。

    EEL和VCSEL的情況與IR LED完全不同,，大多數(shù)廠商來自美國和歐洲,。制造工藝也要復(fù)雜得多，仍然需要研發(fā)和工程技術(shù)來提升設(shè)備性能和產(chǎn)能,。因此,，產(chǎn)業(yè)鏈上有各種類型的參與者：外延廠（epi－h(huán)ouses）、代工廠（foundries）,、整合元件制造商（IDM）,、無晶圓廠公司（Fabless）等。

    紅外光源（LED,、VCSEL,、EEL）產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（主要廠商）

    在此背景下，由于EEL和VCSEL將成為未來紅外照明市場的主要驅(qū)動力,，所以專業(yè)廠商（主要是外延廠,、代工廠和無晶圓廠公司）仍然有很大商業(yè)機(jī)遇,。這主要與“制造工藝仍然需要優(yōu)化”有關(guān)，同時也與“將紅外光源集成到模組或系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)”有關(guān),。實際上,，EEL和VCSEL可以與復(fù)雜的光學(xué)器件相結(jié)合，例如用于3D人臉識別的點陣投影器,。