無處不在的接近傳感為大眾消費者開啟了無感體驗的應用新紀元：
從移動產品（手機、平板、筆記本電腦）和智能穿戴（智能手表、智能眼鏡、手環）的抬起喚醒、TWS耳機的入耳即開啟工作；到智能家居里常見的入門接近提醒、燈具自動開關，水龍頭精準感應出水，智能電視姿勢檢測；再到車輛的車主自動感應開門，電梯智能安全閉合……
方方面面，多元影響并深刻改變著大家的日常生活形態。
近日，瑞識科技發布了超窄光VCSEL單孔芯片，更窄小的發散角，更高的出光密度，可大幅減少緊湊型光模塊內部窄小空間的信號串擾現象，為輕量化、更小尺寸、更精感知、更智能簡化集成的接近傳感產品開發，創新提供芯片級解決方案。
圖1：瑞識超窄光VCSEL出光效果（左）與常見VCSEL出光效果（右）對比
據了解，常見的消費級接近傳感器方案，核心組件一般包括發射端（VCSEL）和接收端，是高度集成的精密光學系統。工作時首先由VCSEL受激發射調制紅外高頻光脈沖，當光脈沖遇到測距范圍內的標的物時，會反射紅外光到接收端，通過測量光脈沖發射接收所需的時間，可以快速判斷出標的物的存在，并即時計算出其實時距離接近數據，適用于空間定位追蹤、測距等高動態的三維空間測量場景。
圖2：接近傳感工作原理（簡化）
同時我們也注意到，終端客戶在考慮接近傳感的應用集成時，因為大多數消費產品的內部空間都極為狹窄，一般會要求模塊尺寸最大限度緊湊。
而當接近傳感的發射端與接收端距離過于接近時，發射光與內部反射光會發生信號串擾，進而影響整體的測量精度。
考慮目前主流采用的紅外發射激光光源——VCSEL芯片，大部分發散角介于20°-25°，為避免信號串擾，發射與接收間要求保持較遠距離實現干擾抑制，又或者需要額外增加擋板以隔離信號串擾。但這些做法都相應地增加了整體設計尺寸、物料成本及工作量，與消費電子行業的“輕、薄、短、小、易”的發展趨勢相悖。
針對以上痛點，瑞識基于長期商業化合作過程中的半導體光學項目服務經歷和對終端應用的深度理解，創新光芯片結構設計和關鍵制程工藝，采用氧化制程將VCSEL發散角控制在小于15度以內且保持了較高光功率，最終自主成功研發出新款超窄光VCSEL芯片，波長峰值為940nm，發射角在不同電流驅動下穩定在10°~15°跨度區間，光斑內能量分布均勻，獨有的超窄發散角可大幅降低傳感器件信號串擾現象，確保發射和反射光具有清晰、不互相干擾的往返路徑，同時限制串擾對測量的影響，可幫助縮小接近傳感模塊尺寸、簡化器件設計并實現更精確的距離測量，真正從芯片端打破光傳感技術局限。
圖3：瑞識超窄光VCSEL（下）與常見VCSEL（上）在不同光功率下的發散角（全角）實測
圖4：瑞識超窄光VCSEL在10mA驅動電流下的光斑表現實測
隨著終端市場日漸飽和，同質化競爭將越演越激烈，產品差異化創新的關鍵突破口將更多聚焦在上游應用核心元器件的性能優劣層面。
接近傳感憑借非接觸、高靈敏度、高精準度的性能優勢，在越來越多的消費產品上得以應用。
除了市場風向標的智能手機、TWS耳機外，在消費市場還有包括智慧駕駛、攝像/投影儀對焦、機器人、智能家居、智慧電視、安防門禁、VR/AR、AR眼鏡等在內的更廣闊應用前景。
瑞識此次推出的新款超窄光VCSEL，作為一款專為消費級接近傳感定制的高效發射光源選擇，可用于開發超小尺寸、極簡精確組裝、高精度、高性能光學表現、更具性價比優勢的接近傳感模塊，目前產品已在6英寸GaAs晶圓上實現量產并可提供樣品。
下一步，瑞識將積極配合各行業客戶進行高效的送樣測試，讓更具優勢的接近傳感技術成熟應用在各類消費產品上，助力終端創新。
關于瑞識
瑞識科技是一家總部位于深圳的高科技公司，由美國海歸博士團隊創建。
瑞識核心團隊在半導體光學領域深耕多年，擁有國際領先的光電芯片和器件自主研發和創新能力，目前已掌握包括光芯片設計、光學透鏡集成、器件級集成封裝、光電系統整合優化等關鍵技術，并已進行了全方面的專利布局，申請國內外技術發明專利幾十項。
我們致力為客戶提供行業領先的光傳感光源和解決方案，以光賦能連接與傳感。
9月9-11日，瑞識將參展在深圳國際會展中心（寶安新館）舉辦的2020年第22屆CIOE光博會，展位號：1號館1B41，誠邀廣大客戶與業界同仁蒞臨、合作、指導。
