固態(tài)光源推動新型紅外照明應用發(fā)展

    據麥姆斯咨詢介紹，紅外發(fā)光二極管（IR LED）和激光二極管（LD）并不是新技術，早在20世紀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用而研發(fā)的技術，現在已經廣泛用于數據通信／電信、消費電子、汽車和工業(yè)等領域，實現更多的高價值功能。

    紅外光源按照波長分類

    各種LED和LD產品都找到了自己的發(fā)展之路：

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

    － 邊發(fā)射激光器（EEL）市場歷來由光通信應用驅動發(fā)展。由于與光纖網絡交換的數據量不斷增長，EEL市場也將繼續(xù)受益。不過，未來也可能在新應用中找到增長驅動力，如激光雷達（LiDAR）。

    － 垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）早期應用于短距離數據通信，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，使其成為當前市場增速最快的固態(tài)光源技術，吸引眾多資金蜂擁而入。

    VCSEL、EEL、IR LED的主要應用發(fā)展

    上述這些紅外固態(tài)光源具有不同的半導體結構，采用的外延及半導體工藝也有差異。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，從而形成多種產品規(guī)格以滿足不同應用的需求。隨著汽車和消費領域對光子技術的興趣日益提升，紅外照明應用的前景光明！

    紅外光源市場：2023年有望達到65億美元

    目前已有超過40種應用集成了紅外固態(tài)光源。其中一些應用預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用之一，現在，由于互聯網數據量呈現爆炸式增長，以及物聯網（IoT）、云服務和自動駕駛汽車的出現，所以將繼續(xù)驅動紅外光源市場。

    在增材應用的推動下，紅外光源的工業(yè)應用也希望在未來幾年產生高收益。傳統的紅外光源（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”應用。VCSEL在蘋果iPhone X中的3D人臉識別應用激發(fā)了大家的濃厚興趣，很多安卓（Android）手機廠商也跟隨蘋果公司陸續(xù)發(fā)布了集成VCSEL的智能手機新品。然而，3D傳感技術不僅可用于手機人臉識別，還可用于汽車激光雷達，這是自動駕駛所必須的技術！因此，3D傳感領域吸引了眾多初創(chuàng)企業(yè)進入，并掀起一場3D視覺革命浪潮！

    綜上，紅外光源市場預計在2018年將達到18億美元，而2023年將達到65億美元，復合年增長率為29％。

    紅外光源市場預測

    紅外光源產業(yè)結構和成熟度

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

    EEL和VCSEL的情況與IR LED完全不同，大多數廠商來自美國和歐洲。制造工藝也要復雜得多，仍然需要研發(fā)和工程技術來提升設備性能和產能。因此，產業(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）產業(yè)生態(tài)系統（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)機遇。這主要與“制造工藝仍然需要優(yōu)化”有關，同時也與“將紅外光源集成到模組或系統中的挑戰(zhàn)”有關。實際上，EEL和VCSEL可以與復雜的光學器件相結合，例如用于3D人臉識別的點陣投影器。