***光電協(xié)進會（PIDA）日前發(fā)布最新的報告指出，201 7年全球激光產值主要來自于如光纖激光、光達激光測距及VCSEL垂直共振腔面射激光，產業(yè)仍不斷在整合但相較于2016年瘋狂并購，2017年整并情況明顯放緩。

2017年激光應用產業(yè)可說是豐收的一年，根據(jù)Strategies Unlimited數(shù)據(jù)顯示2017年全球激光產值為124億美元，包含半導體激光的55億美元及非半導體激光的69億美元。2017年激光整體產值相較于2016年成長18.1％，主要源自于激光應用在材料加工產業(yè)，應用在該領域的激光產值相較于去年同期成長超過26％，其中用于材料加工的光纖激光營收達34％。

然而2017年呈現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，可預期2018年材料加工營收將恢復到較溫和的成長，因某些材料加工激光系統(tǒng)的資本設備支出會降溫，預估2018年全球激光產值達131億美金。

PIDA指出，由激光應用產值可看出物聯(lián)網、工業(yè)4.0已不再是掛在嘴邊說說而已，已逐漸具體化的落實，如美國集成光子制造創(chuàng)新中心（ American Institute for Manufacturing Integrated Photonics） 2017年3月發(fā)布集成光子系統(tǒng)路線圖的預測，物聯(lián)網將對該市場產生很大的影響。此外工業(yè)4.0不斷發(fā)酵2017 年德國Trumpf在美國芝加哥建立智慧工廠，提供板金加工以數(shù)字化方式生產，德國機床制造商協(xié)會（VDW）也推出針對網絡化生產的相關措施。

另一方面，2017 年激光需求大幅成長可歸功于消費設備和制造設備的需求，如制造iPhone手機的制程使用到的激光技術包括玻璃切割、零件雕刻及電路板鉆孔等。此外，包括iPhone 8在內的許多智慧手機皆具備3D感測和測距的VCSEL，這已經成為激光產值成長的重要因素，將是蘋果、三星等智慧型手機制造商建構3D成像系統(tǒng)的重要元件，而VCSEL同時應用在數(shù)據(jù)通信、電腦滑鼠和汽車光達上，因此2017年被譽為VCSEL爆發(fā)的一年。

PIDA總結，激光技術在日常生活上的使用越來越普遍，從日常生活的通訊、代步的汽車、居家生活、醫(yī)療保健、停車場等無處不在。隨著物聯(lián)網、工業(yè)4.0、人工智慧、自動汽車駕駛、虛擬實境/擴增實境等議題興起，激光技術更是不可或缺的一環(huán)，不論是產品制造過程中或是終端產品的使用上，激光技術已無所不在，營收獲利可望再創(chuàng)新高。

快速理解3D傳感的關鍵技術：VCSEL

因為蘋果（Apple），許多的老技術開始找到自己的第二春，垂直共振腔面射型激光（VCSEL）是最新的一個，由于蘋果iPhone X的臉部辨識應用，讓這項過去多使用在通訊領域的高階技術有了新的市場，而且火紅的程度幾乎與當初的電容式觸控相當。

由于VCSEL制造屬于半導體層級，且涉及光學與電子，因此***切入的業(yè)者多以光電業(yè)者居多，例如LED制造商，或者光導體的封裝業(yè)者。本文則是取自飛利浦（Philips）的網站說明，對此技術做一次重點的回顧，當然飛利浦就是一家典型具備半導體與光學技術的業(yè)者。

VCSEL就是「垂直共振腔面射型激光（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）」的縮寫，其結構和功能如圖(a)所示。VCSEL是一種半導體激光二極管，其發(fā)射垂直于表面的光（1）。發(fā)光器由多個主動層組成，厚度為奈米等級。

在這些層中，電子載體被轉換成光，在主動層之上和之下，多層交替折射率形成共振鏡（4）；短的激光腔需要反射鏡的高反射率才能獲得足夠的增益，摻雜的半導體鏡額外為主動層提供電觸點（2）和（3）；主動區(qū)的尺寸由靠近主動層的氧化層（6）的寬度來定義。

此半導體層的結構和垂直光束允許在一個生成步驟中產生功能完整的激光光，在這個外延生成過程之后，標準的半導體晶圓處理步驟則定義了光發(fā)射區(qū)域，并為各個激光二極管提供電端子。

VCSEL的垂直結構能建立大量的激光彼此相鄰并形成二維陣列。依據(jù)應用的不同，這些陣列中的VCSEL可以單獨通電連接（靠著個別接觸，例如用在：多通道的數(shù)據(jù)通信應用），或者并聯(lián)通電。在大量激光并聯(lián)的設置中，透過厚導體層（5）將電流提供給各個激光器，以向陣列提供低電阻電端子。

VCSEL陣列是由數(shù)千個微型激光器在GaAs晶圓上以半導體流程制造所組成，單個激光光器之間的典型間距在40微米的范圍內，其波長在800nm和1100nm之間，最常用的是808nm，850nm和980nm，每個線寬為幾納米。

相較于紅外線LED，VCSEL具有非常窄的線寬和非常正向發(fā)射的特性。其晶片從晶圓中切割并安裝到載體上，而其使用的組裝程序則是LED產業(yè)眾所周知的步驟。

此外，VCSEL的亮度范圍在傳統(tǒng)激光和燈或LED之間，且該技術提供可擴展（scalable）的系統(tǒng)功率，因此高功率VCSEL系統(tǒng)對許多應用來說就是一個極有吸引力的解決方案。