紅外LED和激光器的應(yīng)用與發(fā)展

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(kāi)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(chǎng)受夜視應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，如安防監(jiān)控?cái)z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(jì)紅外光源市場(chǎng)將迎來(lái)10年的增長(zhǎng)！

3D成像、氣體感測(cè)、自動(dòng)對(duì)焦等應(yīng)用將使紅外光源市場(chǎng)在2027年達(dá)到3.8億美元。

受幾項(xiàng)新應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，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(chǎng)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(zhǎng)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(kāi)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(chǎng)受夜視應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，如安防監(jiān)控?cái)z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(jì)紅外光源市場(chǎng)將迎來(lái)10年的增長(zhǎng)！

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(dòng)對(duì)焦、虹膜識(shí)別、人臉識(shí)別等突破性功能正在被整合進(jìn)手機(jī)中，從而拉動(dòng)“小型且復(fù)雜的紅外光源”市場(chǎng)的增長(zhǎng)。該趨勢(shì)還將為紅外激光器（主要是VCSEL）創(chuàng)造巨大的市場(chǎng)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(diǎn)?；谏鲜鲵?qū)動(dòng)因素，我們預(yù)計(jì)紅外光源市場(chǎng)將從2016年4.5億美元增長(zhǎng)至2022年的15.5億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)22.7%。

2017~2027年紅外光源市場(chǎng)預(yù)測(cè)

此外，還有其它幾個(gè)新應(yīng)用的出現(xiàn)，將促進(jìn)紅外光源市場(chǎng)未來(lái)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(jì)第二波新應(yīng)用將推動(dòng)紅外光源市場(chǎng)在2027年達(dá)到38億美元。

本報(bào)告對(duì)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(shì)、關(guān)鍵廠商和市場(chǎng)規(guī)模。同時(shí)，本報(bào)告突出了紅外光源的全球產(chǎn)業(yè)布局，并對(duì)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(duì)比分析，詳細(xì)預(yù)測(cè)了各種細(xì)分市場(chǎng)的發(fā)展情況。

VCSEL技術(shù)將在未來(lái)幾年成為產(chǎn)業(yè)中心

在“令人沮喪”的可見(jiàn)光LED產(chǎn)業(yè)中，制造商們正在尋找新的商業(yè)機(jī)遇來(lái)增加其收入和利潤(rùn)。在該情況下，紅外LED市場(chǎng)被認(rèn)為是一個(gè)潛在的新興“藍(lán)海”市場(chǎng)，為可見(jiàn)光LED廠商帶來(lái)了具有吸引力的商機(jī)。過(guò)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(chǎng)份額，不過(guò)在2022年，這一數(shù)據(jù)將可能下降至45%。隨著3D成像和自動(dòng)對(duì)焦等應(yīng)用在智能手機(jī)和汽車中的發(fā)展，VCSEL市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。這種新技術(shù)使得一些新的感測(cè)方法“夢(mèng)想成真”，如飛行時(shí)間（ToF）。因此，VCSEL將成為紅外光源產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。一些LED廠商可能會(huì)通過(guò)紅外LED和激光器來(lái)最大限度地提升營(yíng)收。

紅外光源市場(chǎng)份額（2016年 vs. 2022年）

紅外LED和激光器的市場(chǎng)機(jī)遇也取決于能否克服當(dāng)前的一些局限，朝著“更長(zhǎng)的波長(zhǎng)、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(zhǎng)處于850納米或940納米范圍，為了實(shí)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(zhǎng)的波長(zhǎng)是必須的。

本報(bào)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(bào)告還介紹了智能手機(jī)和汽車等關(guān)鍵市場(chǎng)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(lái)，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(lái)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(méi)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(kāi)始采用不同的策略，以“追逐”這個(gè)高潛力市場(chǎng)的最大價(jià)值。應(yīng)該會(huì)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(chǎng)的吸引力，每家廠商可能采用不同的策略來(lái)涉足該產(chǎn)業(yè)。例如，艾邁斯（ams）通過(guò)收購(gòu)Heptagon和Princeton Optronics來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)垂直整合。根據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)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。