紅外光源助力智能汽車領域發展

據麥姆斯谘詢介紹，紅外（IR）光源市場並不是一個新市場，但是，隨著近期固態照明（SSL）技術的興起，它正在快速發展。最初為光通信應用而開發的LED和激光二極管，已經在20世紀80～90年代開始被集成用於各種大批量應用（如紅外LED遙控器或數據中心的激光二極管等）。

但直到最近，隨著智能手機的發展，紅外LED和激光二極管才開始重現往日的輝煌。現在，得益於汽車行業以及其他新興應用，也開始利用紅外LED和激光二極管實現高附加值功能，這些光源市場預計將在未來10年實現大幅增長。

Yole在其最新發布的《紅外LED和激光二極管：技術、應用和產業趨勢》報告中，提供了對紅外LED和激光二極管發展趨勢的全麵分析。這份報告概述了Yole對紅外LED和激光二極管產業、市場現狀和發展趨勢的深刻見解，並提供了紅外固態照明器件及其係統集成所麵臨的技術挑戰。

Yole專注於固態照明（包括紅外照明）領域的技術和市場分析師Pierrick Boulay，近期有幸與Osram Opto Semiconductor（歐司朗光電半導體）ELS（發射器／激光器／傳感器）部門負責人Joerg Strauss博士交流了他對該產業的看法。

2018～2023年按主要應用領域細分的紅外光源市場預測

Pierrick Boulay（以下簡稱PB）：請您介紹一下汽車領域LiDAR（激光雷達）的最新趨勢，以及Osram Opto Semiconductor在該領域的業務。

Dr． Joerg Strauss（以下簡稱Dr． JS）：讓汽車變得更友好、更安全、更舒適是汽車行業的一個重要趨勢。未來，在汽車中使用LiDAR將不斷普及。這種趨勢一部分是由於自動駕駛和半自動駕駛汽車的發展，一部分是由於對汽車安全要求的不斷提高。

除了檢測降雨量，並結合雨刷實現自動調整雨刮速度；或根據環境光強度，自動調整車載顯示器和車廂內燈光的亮度，這些小功能都在不斷地改善駕駛體驗。

實現這些功能的許多係統都是基於紅外光的使用。無論是自適應巡航控製、預碰撞係統、盲點監測還是LiDAR，歐司朗光電半導體都能利用其廣泛的產品組合，為這些汽車應用提供合適的紅外LED和紅外激光器。LiDAR是高級駕駛輔助係統所必需的一項關鍵技術，它能夠提高行駛安全性並實現自動駕駛。這些“電子助手”永遠不會分心，它們能夠針對駕駛環境立即做出反應，而不會浪費一分一秒。要知道，一輛以每小時80公裏的速度行駛的汽車，在人類駕駛員反應並采取行動的一秒鍾內，會繼續行駛22米的距離。

LiDAR可以創建汽車周圍環境的高分辨率3D圖像，能及早發現並記錄障礙物，以便ADAS（高級駕駛輔助係統）或自動駕駛汽車采取必要的行動。LiDAR將在未來的部分自動駕駛和全自動駕駛汽車中發揮關鍵作用。Flash LiDAR（閃光型激光雷達）和掃描型LiDAR，以及攝像頭和雷達，是實現自動駕駛和半自動駕駛的主要關鍵技術。歐司朗可為這兩種LiDAR技術提供激光器和探測器。

超過15年以前，歐司朗便是首批為汽車輔助係統提供脈衝激光二極管的供應商之一。從那時起，歐司朗便為包括新型LiDAR係統在內的市場需求，開發了廣泛的紅外激光器係列產品，例如基於MEMS微鏡的掃描型LiDAR。

PB：在您看來，LiDAR製造商使用的光源會有怎樣的發展趨勢？根據Yole研究分析，EEL（邊發射激光器）是目前市場唯一使用的光源。不過，VCSEL（垂直腔麵發射激光器）可能具有巨大的應用潛力，對此您怎麽看？

Dr． JS：在歐司朗內部看來，我們相信在LiDAR應用中，與VCSEL相比，EEL激光器將繼續發揮作用。主要原因是目前的VCSEL技術在合理的發光麵積下，很難實現LiDAR所需的激光功率。

PB：汽車廠商正越來越多地使用攝像頭和紅外光源解決方案來開發駕駛員監控係統。請您介紹一下這類係統的作用，隨著自動駕駛汽車的發展，它將如何發展？

Dr． JS：駕駛員監控係統可以幫助減少因駕駛員疲勞或分心造成的致命事故。在Level 3及更高級別的自動駕駛汽車中，這將是一項強製性功能。因為汽車必須在緊急情況下將駕駛責任交回給駕駛員。這也納入了歐洲NCAP（新車評價規程）2025議程，其中將要求駕駛員監控，以實現最高的安全等級。

PB：移動／智能手機也是紅外光源的強勁驅動市場，對於此類應用的市場趨勢您怎麽看？

Dr． JS：智能手機、平板電腦和可穿戴設備等移動設備領域的許多關鍵技術，都需要基於無處不在的光。顯示屏照明和閃光燈應用還隻是初級應用，紅外和激光技術的發展正進一步推動更廣泛市場中的各種功能。手勢識別、虹膜掃描（歐司朗在2014年率先推出可在智能手機和其它移動設備中實現可靠虹膜掃描儀的紅外LED）或人臉識別，隻是紅外光源如何在移動設備中應用的幾個案例。

基於生物識別的用戶驗證，正成為提高移動設備安全性的有效方法。虹膜掃描和人臉識別是最可靠、最安全的生物識別方法之一。它們是複雜密碼的替代方案，可用於移動設備安全、訪問控製以及支付和其他金融交易的驗證。

生物識別技術利用了虹膜特定結構、麵部特征或指紋等人類特征。傳感器識別這些特征並將其與預先存儲的生物識別數據進行比對。為了在移動設備中可靠地運行，虹膜掃描和麵部識別都需要特定的紅外LED來照亮目標區域。

近四十年來，歐司朗光電半導體一直是光電元件和解決方案的領先供應商。我們公司在汽車、消費類和工業市場都擁有成功的服務經驗。我們是開發創新型生物識別解決方案的完美合作夥伴。

歐司朗光電半導體正在通過VCSEL解決方案補充其全麵的紅外產品組合，幫助客戶受益於VCSEL在各個應用領域的技術優勢，並為每種應用選擇最適合的解決方案。

VCSEL是一種激光二極管，和激光在芯片邊緣出射的邊發射激光二極管（EEL）不同，它的激光輻射垂直於半導體芯片的表麵。與邊發射激光器相比，VCSEL的決定性特征是較低的生產成本和優異的光束質量，不過，其輸出功率較低。作為可表麵貼裝的元件，VCSEL結合了LED和激光器的特性。

歐司朗通過收購Vixar公司，利用VCSEL擴展了其安全關鍵應用的紅外技術產品組合。

紅外光源新增長點智能汽車領域放光芒