3月18日晚,苹果官方网站iPad Pro悄然更新。与上一代相比,此次发布的iPad Pro的最大亮点是,这一代的相机模块配备了直接飞行时间(dToF)模块,苹果称之为激光雷达扫描仪。lidAR通过dToF传感器的应用,不仅意味着苹果“全在AR”战略的加速落地,也带动了很多相关行业,如增强现实(AR)、游戏和智能传感等,在未来迅速跟进,促使3D传感迎来新的爆发期。图1:苹果官方网站iPad Pro的dToF Lidar简介事实上,其他手机制造商,如华为和三星,也在今年刚刚发布的几款产品中,在他们的相机上使用了间接飞行时间(iToF)技术,而苹果的新产品是对前者的升级和颠覆。它采用dToF测量方法,通过VCSEL光源发射高能激光脉冲,使用单光子雪崩二极管(SPAD),与iToF相比,dToF可以通过像素的脉冲输出直接进行简单的模数转换,获得反射回传感器的光子的时间和数量,降低了功耗和计算量;此外,通过调整脉冲频率和能量,测量范围可以比iToF更远。激光二极管的工作距离与垂直腔面发射激光器光源的功率直接相关。为了实现远距离操作,需要在发射端增加VCSEL光源的功率,或者将脉冲周期缩短到纳秒级以增加瞬时脉冲功率。苹果数字电视公司采用的新一代垂直腔面发射激光器在极短的时间内产生了比普通垂直腔面发射激光器高几倍的红外脉冲激光,实现了5m工作范围内的高精度三维深度传感。同时,由于其高光电转换效率(PCE)和小尺寸设计,更有利于消费类产品的嵌入式集成。可以理解的是,用于数字电视领域的VCSEL芯片的光功率的提高不是简单地增加电流和电压,或者采用多个芯片级联积累的简单方法,而是集成许多技术元件,例如半导体材料、热、光学等。并对芯片的半导体外延结构进行颠覆性设计,这具有很高的技术门槛。目前,新一代垂直腔面发射激光器技术在国际和国内垂直腔面发射激光器企业中仍是空白,大部分还处于初步研究阶段。据麦克马纳斯咨询公司(McManus Consulting)称,与苹果发布新的iPad Pro产品几乎同步的是,瑞智科技的新一代dToF VCSEL光源产品最近也出现了重影。通过半导体芯片结构的颠覆性创新设计,瑞智科技将在不增加芯片面积的情况下使用VCSE