據麥姆斯谘詢報道，Lumentum是國際知名的專(zhuan) 業(ye) 激光器廠商。近幾年，隨著3D傳(chuan) 感市場的快速成長，3D傳(chuan) 感已經成為(wei) Lumentum僅(jin) 次於(yu) 光通信的第二大業(ye) 務板塊。從(cong) 2010年微軟公司推出的室內(nei) 遊戲機，到2015年的個(ge) 人電腦，再到2017年之後具有劃時代意義(yi) 的3D傳(chuan) 感手機應用中，都有Lumentum公司提供的激光器產(chan) 品和技術。Lumentum非常重視本地化和客戶服務，作為(wei) 一家芯片供應商，Lumentum為(wei) 客戶提供的服務已經遠超芯片本身，通過深厚的技術積累與(yu) 研發能力，在解決(jue) 方案和產(chan) 品生態等方麵，Lumentum提供全方位技術支持，保證項目高效順利推進和按時投放市場。

作為(wei) 走在3D傳(chuan) 感技術前沿的Lumentum，對未來3D傳(chuan) 感應用有何理解和預測？對未來激光技術趨勢有怎樣的判斷？Lumentum又做了哪些布局？2020年9月24日，由麥姆斯谘詢主辦的 『第三十屆“微言大義(yi) ”研討會(hui) ：3D視覺技術與(yu) 應用』，Lumentum亞(ya) 太區資深FAE計超先生做了精彩分享！

Lumentum亞(ya) 太區資深FAE計超先生分享多結和可尋址VCSEL以及Lumentum在行業(ye) 的最新進展

Lumentum為(wei) 3D傳(chuan) 感和車載應用提供全麵的激光解決(jue) 方案

Lumentum（前JDSU）自2010年開始布局3D傳(chuan) 感市場，至今已累計發貨超8.5億(yi) 顆3D傳(chuan) 感激光器，其中邊發射激光器（EEL）5千萬(wan) 顆，VCSEL超8億(yi) 顆。Lumentum麵向iToF（間接飛行時間）、dToF（直接飛行時間）、結構光、汽車In-cabin及汽車激光雷達等多種應用的VCSEL和EEL產(chan) 品，均處於(yu) 量產(chan) 狀態，2018年至今在中國市場3D傳(chuan) 感VCSEL發貨量已經超過6千萬(wan) 顆。

計超先生介紹道：“Lumentum VCSEL（芯片及封裝）已經通過了AEC-Q102認證，並批量出貨，是目前全球唯一通過AEC-Q102認證的VCSEL封裝，可為(wei) 車內(nei) DMS/OMS應用提供貨架產(chan) 品。麵向激光雷達，Lumentum VCSEL的光功率密度已大幅提升到1000 W/mm²，用以順利替換EEL，成為(wei) 激光雷達係統設計的首選光源。目前Lumentum不僅(jin) 可以提供車規級可靠性的VCSEL標品，也可以與(yu) 客戶進行汽車VCSEL的深度定製開發，歡迎有需求的客戶與(yu) 我們(men) 具體(ti) 討論。”

Lumentum車規級VCSEL產(chan) 品及性能展示

多結VCSEL設計及應用

Lumentum追求對VCSEL產(chan) 品性能持續不斷的提升，同時努力降低成本，因此要在解決(jue) 方案的設計層麵進行優(you) 化——多結VCSEL（也稱：多層結VCSEL）因此而誕生。計超先生分析了多結VCSEL的諸多優(you) 勢：“首先體(ti) 現在功率和PCE（電光轉換效率）。多結VCSEL能提供更高的功率密度，對光學係統設計更加友好；其次，多結VCSEL增加了斜率效率。采用多結之後，驅動電源稍微提高，同時大幅降低芯片驅動電流，高壓小電流的激光驅動器更易實現。此外，多結VCSEL其實是一種降低VCSEL成本的優(you) 秀方案。獲得相同的功率，多結VCSEL隻需單結芯片麵積的二分之一或者三分之一就可以實現，這對成本節約非常有幫助。”

iToF模式工作的單結VCSEL和三結VCSEL：芯片麵積不變，單位功率密度大幅提升

計超先生向現場觀眾(zhong) 展示了工作在iToF模式的單結VCSEL和三結VCSEL的性能表現。這兩(liang) 顆芯片均是量產(chan) 芯片，其中單結VCSEL的電壓在2 V左右，三結VCSEL會(hui) 提高到5 V左右。在相同的3~4 A電流下，同樣麵積的芯片，三結VCSEL的出光功率可增加近三倍。值得一提的是，換成三結VCSEL之後，係統的裝配和部件選擇並沒有明顯差別，可以兼容原有單結成熟封裝工藝和光學配件。計超先生也分析到，“多結VCSEL中，各結之間近距離地串聯在一起，當控製信號脈衝(chong) 比較長，或者占空比較大的時候，結與(yu) 結之間會(hui) 有較強的熱影響，導致芯片電光效率下降。因為(wei) 這個(ge) 特點，多結VCSEL更加適合短脈衝(chong) 工作場景，比如dToF解決(jue) 方案等應用。”

多結VCSEL在連續脈衝(chong) 、低占空比模式下的表現

可尋址VCSEL類型和演進方向

為(wei) 什麽(me) 需要可尋址VCSEL（Addressable VCSEL）？可尋址會(hui) 為(wei) 3D傳(chuan) 感帶來什麽(me) 幫助？計超先生對此進行了詳細的分析。“首先，可尋址VCSEL能更有效地操控激光器的發光位置，允許係統僅(jin) 控製有需要的位置發光；其次，配合合適的係統設計，可尋址芯片能實現係統級抗幹擾、抗衝(chong) 突等獨特功能，解決(jue) 多設備同時共用、相互之間會(hui) 產(chan) 生幹擾的難題；第三，可尋址芯片有更佳的發光效率，節約係統功耗；第四，相比單一區域芯片，分區工作的熱耗散更小，更有利於(yu) 係統散熱。”但是，可尋址VCSEL也會(hui) 對應用提出一些新的要求：比如需要多通道光源驅動電路，需要有DOE（衍射光學元件）等微光學元件的光路配合，在傳(chuan) 感器和算法設計上，更需要整體(ti) 考慮，設計難度增加等等。接下來，計超先生向在場觀眾(zhong) 分享了Lumentum的可尋址VCSEL實現方式：

（1）1D可尋址VCSEL（下圖左起第一張圖），實現從(cong) 左到右的分區點亮；

（2）交錯尋址型（下圖左起第二張圖），例如進行奇偶數排列交錯點亮；

（3）2D可尋址VCSEL（下圖左起第三張圖），有兩(liang) 種實現方式，分別為(wei) 共陰極、多陽極形式，和獨立陰極陽極形式；

（4）多層分區VCSEL（下圖左起第四張圖），不同的發光點組合，可以共用相同的發光區域，同時或分步點亮工作。

Lumentum提供靈活多樣的可尋址VCSEL設計

計超先生認為(wei) “傳(chuan) 統的iToF方案還會(hui) 長期存在，並且持續提升分辨率，降低成本。與(yu) 此同時，在硬件支持的情況下，例如點陣方式投射的dToF方案，可尋址VCSEL會(hui) 更加適用。”

Lumentum的VCSEL產(chan) 品旨在提升性能的同時降低成本

最後，計超先生表示，Lumentum提供多樣的激光器產(chan) 品，波長覆蓋8XX nm到15XX nm範圍，功率小到毫瓦（mW）級別，大到千瓦（kW）級別，都有成熟產(chan) 品和解決(jue) 方案。客戶既可以在現有產(chan) 品平台上選擇，又可以靈活定製。Lumentum紮根中國20年，一直以積極開放的態度與(yu) 客戶共同成長，期待與(yu) 客戶一起，推動更多新功能、新解決(jue) 方案，也推出更多新應用！