紅外LED和激光器的應(yīng)用與發(fā)展
來源：電子發(fā)燒友 發(fā)布日期：2021/09/15
起初，紅外光源主要應(yīng)用于光通信領(lǐng)域；進(jìn)入20世紀(jì)80年代，紅外LED開始被整合到各種消費(fèi)類應(yīng)用中，如遙控器；然后，紅外光源市場受夜視應(yīng)用驅(qū)動，如安防監(jiān)控攝像機(jī)；近期，隨著智能手機(jī)的發(fā)展，紅外LED和激光器又煥發(fā)新的生機(jī)，預(yù)計紅外光源市場將迎來10年的增長！
3D成像、氣體感測、自動對焦等應(yīng)用將使紅外光源市場在2027年達(dá)到3.8億美元。
受幾項新應(yīng)用的驅(qū)動，紅外光源將在2022年達(dá)到15億美元，2027年達(dá)到38億美元
紅外LED和激光器兩種光源市場并非“新鮮”，但它們隨著固態(tài)照明（SSL）近期的發(fā)展而迅速成長壯大。起初，紅外光源主要應(yīng)用于光通信領(lǐng)域；進(jìn)入20世紀(jì)80年代，紅外LED開始被整合到各種消費(fèi)類應(yīng)用中，如遙控器；然后，紅外光源市場受夜視應(yīng)用驅(qū)動，如安防監(jiān)控攝像機(jī)；近期，隨著智能手機(jī)的發(fā)展，紅外LED和激光器又煥發(fā)新的生機(jī)，預(yù)計紅外光源市場將迎來10年的增長！
紅外LED和激光器的應(yīng)用發(fā)展
如今，紅外光源技術(shù)是智能手機(jī)應(yīng)用變革的重要組成部分。3D成像、自動對焦、虹膜識別、人臉識別等突破性功能正在被整合進(jìn)手機(jī)中，從而拉動“小型且復(fù)雜的紅外光源”市場的增長。該趨勢還將為紅外激光器（主要是VCSEL）創(chuàng)造巨大的市場機(jī)遇。相比紅外LED，VCSEL能夠提供高頻的調(diào)制、更快的響應(yīng)速度、高質(zhì)量的光束，以及具有高指向性、低功耗、易于集成等優(yōu)點。基于上述驅(qū)動因素，我們預(yù)計紅外光源市場將從2016年4.5億美元增長至2022年的15.5億美元，復(fù)合年增長率高達(dá)22.7%。
2017~2027年紅外光源市場預(yù)測
此外，還有其它幾個新應(yīng)用的出現(xiàn)，將促進(jìn)紅外光源市場未來十年的繁榮。這些應(yīng)用包括氣體傳感器、激光雷達(dá)（LiDAR）、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程患者監(jiān)護(hù)傳感器。我們預(yù)計第二波新應(yīng)用將推動紅外光源市場在2027年達(dá)到38億美元。
本報告對紅外光源應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析，包括：基本原理、技術(shù)、趨勢、關(guān)鍵廠商和市場規(guī)模。同時，本報告突出了紅外光源的全球產(chǎn)業(yè)布局，并對紅外LED、邊緣發(fā)射激光器和垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）進(jìn)行對比分析，詳細(xì)預(yù)測了各種細(xì)分市場的發(fā)展情況。
VCSEL技術(shù)將在未來幾年成為產(chǎn)業(yè)中心
在“令人沮喪”的可見光LED產(chǎn)業(yè)中，制造商們正在尋找新的商業(yè)機(jī)遇來增加其收入和利潤。在該情況下，紅外LED市場被認(rèn)為是一個潛在的新興“藍(lán)?！笔袌?，為可見光LED廠商帶來了具有吸引力的商機(jī)。過去，只有少數(shù)廠商涉足紅外LED業(yè)務(wù)，但是截至2017年第一季度，廠商數(shù)量已激增至40多家。歐司朗（Osram）和威世（Vishay）仍然處于領(lǐng)先地位，但是也有一些廠商，如Everlight和Epistar，也獲得了可觀的投資收益。
雖然紅外LED是重要的，但VCSEL技術(shù)卻是真正的熱門話題。紅外LED在2016年占據(jù)紅外光源65%的市場份額，不過在2022年，這一數(shù)據(jù)將可能下降至45%。隨著3D成像和自動對焦等應(yīng)用在智能手機(jī)和汽車中的發(fā)展，VCSEL市場將實現(xiàn)強(qiáng)勁增長。這種新技術(shù)使得一些新的感測方法“夢想成真”，如飛行時間（ToF）。因此，VCSEL將成為紅外光源產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點。一些LED廠商可能會通過紅外LED和激光器來最大限度地提升營收。
紅外光源市場份額（2016年 vs. 2022年）
紅外LED和激光器的市場機(jī)遇也取決于能否克服當(dāng)前的一些局限，朝著“更長的波長、更高的性能、多光譜功能以及更低的成本”方向發(fā)展。通常，大多數(shù)紅外LED波長處于850納米或940納米范圍，為了實現(xiàn)一些新的應(yīng)用，如氣體傳感器或便攜式/集成式光譜系統(tǒng)，更長的波長是必須的。
本報告詳細(xì)分析了紅外LED和VCSEL，包括相關(guān)廠商的情況、制造工藝流程和技術(shù)、當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)等。此外，本報告還介紹了智能手機(jī)和汽車等關(guān)鍵市場中的紅外系統(tǒng)發(fā)展路線圖。
我們正處在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的前夜…
近些年來，光子器件、光子傳感器和模塊，以及采用紅外光源的光子系統(tǒng)越來越多地受到消費(fèi)類、汽車和醫(yī)療領(lǐng)域的關(guān)注。然而，光子與電子在封裝和集成方面有很大不同，并面臨著自己的技術(shù)挑戰(zhàn)。
目前在光子產(chǎn)業(yè)中一些廠商的定位
目前，全球還沒有形成“結(jié)構(gòu)化（structured）”的光子供應(yīng)鏈或產(chǎn)業(yè)，相關(guān)廠商開始采用不同的策略，以“追逐”這個高潛力市場的最大價值。應(yīng)該會有更智能的器件嗎？更小的器件嗎？是的，這將很快催生數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)。而且，根據(jù)當(dāng)前的定位和新市場的吸引力，每家廠商可能采用不同的策略來涉足該產(chǎn)業(yè)。例如，艾邁斯（ams）通過收購Heptagon和Princeton Optronics來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)垂直整合。根據(jù)麥姆斯咨詢報道，意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）的單光子雪崩二極管（SPAD）成像傳感器很可能應(yīng)用于iPhone 8。一些光學(xué)器件供應(yīng)商，如大立光（Largan），正在進(jìn)行專業(yè)化的布局投資。
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