Yole：VCSEL市场双寡头垄断，两强争霸
近日，市场研究机构yole表示，在消费应用的推动下，特别是在智能手机应用驱动下，vcsel市场预计将从2022年的9.78亿美元增长到2028年的14亿美元，复合年增长率为6%。
过去，vcsel市场主要由数据通信应用驱动，是vcsel最大的细分市场。不过，随着2017年，苹果iphone x的发布，改变了游戏规则。iphone x基于vcsel技术，用于人脸识别进行身份认证。2018年，移动和消费应用一跃成为vcsel的最大细分市场，价值达到4.4亿美元。
其他智能手机制造商最初也追随这一趋势，但几年后便停止使用vcsel，转而使用屏下指纹传感器。苹果仍然是仅有的几家采用vcsel的参与者之一。与2018年相比，2022年用于移动和消费应用的vcsel市场增长了80%，现在在平板电脑、ar/vr头显、扫地机器人和智能门锁中都能找到vcsel的身影。
数据通信应用的vcsel收入预计将在2028年达到2.32亿美元，2022年至2028年的复合年增长率为11%。对高带宽和低延迟通信的需求推动了数据中心的发展。其他市场也在蓬勃发展，汽车应用在激光雷达中使用vcsel，工业应用在智能支付模块中使用vcsel，尤其是在中国。
vcsel市场：双寡头垄断，两强争霸
自2017年以来，vcsel生态系统发生了巨大变化。当时存在寡头垄断，lumentum是最大的玩家，而其他几个参与者则象征性的拥有一些市场份额。现在则是双寡头垄断，coherent拥有41%的市场份额，lumentum拥有37%的市场份额，合计占全球vcsel市场的近80%。
那么，发生了什么？当时，lumentum是苹果唯一合格的供应商，finisar仍处于研发阶段，努力成为苹果的供应商。其他厂商则是参与了其他智能手机制造商的项目，或者为接近传感器提供了微型vcsel。然后，coherent收购了finisar，lumentum的市场份额被coherent夺走，索尼最近才有资格成为苹果iphone激光雷达的vcsel供应商。
与此同时，为了巩固在光通信市场的地位，实现从vcsel器件到光模块的垂直整合，这两家头部企业还收购了其他公司。如以18亿美元收购oclaro、以约70亿美元收购coherent等等。
基于osram（欧司朗）在汽车应用（如激光雷达或车内传感）市场的历史地位，ams-osram（艾迈斯欧司朗）将在这一领域大显身手。trumpf（通快）在开发长波长和高性能vcsel方面取得了可喜成果，将在数据通信和消费市场发挥作用。broadcom（博通）仍然是vcsel的重要参与者，聚焦数据通信应用。
vcsel演进：推动下一代智能手机发展
技术方面，主要关注点之一是从940nm过渡到1380nm，以便在显示屏下集成传感器。为实现这一目标，设想了多种制造方法。使用稀氮化物，从gaas（砷化镓）材料转向inp（磷化铟）材料，以及基于gaa材料和inp材料融合的混合方法。每一种方法都需要大量的研发工作，最近trumpf（通快）取得了阶段性的成果。
苹果曾尝试在iphone 14 pro版本中使用基于inp-eel的接近传感器，但成本是基于gaas-vcsel接近传感器的十倍以上，而且模块的制造和封装也更具挑战性。在iphone 15中，苹果回归了基于gaas vcsel的接近传感器。
尽管germanium（锗）取代gaas作为衬底的潜力很大，但从6英寸到8英寸的制造过渡仍未实现。另外，采用8英寸依赖于需要大量无法用6英寸晶圆满足的应用场景，此外还需要新的设备和可能的新衬底。目前，这样的应用场景还没有出现。
其他技术升级与减少vcsel占用空间有关，同时保持输出功率和/或增加新功能：使用背面发光的vcsel，在vcsel的顶部增加微型光学器件；使用两种光栅取向的偏振复用技术，例如，将泛光照明器和点阵投影仪组合在同一设备上。
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其他智能手机制造商最初也追随这一趋势，但几年后便停止使用vcsel，转而使用屏下指纹传感器。苹果仍然是仅有的几家采用vcsel的参与者之一。与2018年相比，2022年用于移动和消费应用的vcsel市场增长了80%，现在在平板电脑、ar/vr头显、扫地机器人和智能门锁中都能找到vcsel的身影。
数据通信应用的vcsel收入预计将在2028年达到2.32亿美元，2022年至2028年的复合年增长率为11%。对高带宽和低延迟通信的需求推动了数据中心的发展。其他市场也在蓬勃发展，汽车应用在激光雷达中使用vcsel，工业应用在智能支付模块中使用vcsel，尤其是在中国。
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自2017年以来，vcsel生态系统发生了巨大变化。当时存在寡头垄断，lumentum是最大的玩家，而其他几个参与者则象征性的拥有一些市场份额。现在则是双寡头垄断，coherent拥有41%的市场份额，lumentum拥有37%的市场份额，合计占全球vcsel市场的近80%。
那么，发生了什么？当时，lumentum是苹果唯一合格的供应商，finisar仍处于研发阶段，努力成为苹果的供应商。其他厂商则是参与了其他智能手机制造商的项目，或者为接近传感器提供了微型vcsel。然后，coherent收购了finisar，lumentum的市场份额被coherent夺走，索尼最近才有资格成为苹果iphone激光雷达的vcsel供应商。
与此同时，为了巩固在光通信市场的地位，实现从vcsel器件到光模块的垂直整合，这两家头部企业还收购了其他公司。如以18亿美元收购oclaro、以约70亿美元收购coherent等等。
基于osram（欧司朗）在汽车应用（如激光雷达或车内传感）市场的历史地位，ams-osram（艾迈斯欧司朗）将在这一领域大显身手。trumpf（通快）在开发长波长和高性能vcsel方面取得了可喜成果，将在数据通信和消费市场发挥作用。broadcom（博通）仍然是vcsel的重要参与者，聚焦数据通信应用。
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技术方面，主要关注点之一是从940nm过渡到1380nm，以便在显示屏下集成传感器。为实现这一目标，设想了多种制造方法。使用稀氮化物，从gaas（砷化镓）材料转向inp（磷化铟）材料，以及基于gaa材料和inp材料融合的混合方法。每一种方法都需要大量的研发工作，最近trumpf（通快）取得了阶段性的成果。
苹果曾尝试在iphone 14 pro版本中使用基于inp-eel的接近传感器，但成本是基于gaas-vcsel接近传感器的十倍以上，而且模块的制造和封装也更具挑战性。在iphone 15中，苹果回归了基于gaas vcsel的接近传感器。
尽管germanium（锗）取代gaas作为衬底的潜力很大，但从6英寸到8英寸的制造过渡仍未实现。另外，采用8英寸依赖于需要大量无法用6英寸晶圆满足的应用场景，此外还需要新的设备和可能的新衬底。目前，这样的应用场景还没有出现。
其他技术升级与减少vcsel占用空间有关，同时保持输出功率和/或增加新功能：使用背面发光的vcsel，在vcsel的顶部增加微型光学器件；使用两种光栅取向的偏振复用技术，例如，将泛光照明器和点阵投影仪组合在同一设备上。
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