当下,光子产业正迎来关键拐点,由“拼器件、拼硬件”转为对系统级、智能化全栈光子能力的打造。作为智能感知领域的核心元器件,垂直腔面发射激光器(VCSEL)长期服务于机器视觉、车载雷达、机器人导航等工业与智能硬件场景,也将突破“被动发光”的局限。9月4日,光子企业瑞识科技股份有限公司(“瑞识科技”)在合肥发布VCSEL芯片级智能光子引擎(VIPE),与传统光器件的固定输出模式不同,这项技术通过芯片、光学、传感与算法的深度融合,实现光源可感知、可调节、可动态适配。国产VCSEL技术从机器感知正式迈入了人机智能光交互的新阶段。

能有效控制光源利用率精度的VIPE 核心器件
产业迭代提速,光子技术迈入系统级竞争时代
VCSEL是化合物半导体的核心光子芯片,也是智能网联汽车、机器人、精密感知产业的关键元器件。据了解,长期以来,高端VCSEL市场被海外厂商主导,国内企业大多集中在芯片器件生产供货,在光学设计、传感闭环、算法控制等系统集成环节,整体实力存在明显短板。近年来,我国国产VCSEL产业正在加快转型。行业目标不再止步于单颗芯片的国产替代,开始具备打造完整全栈光子系统的能力,尝试把成熟的光技术拓展到更多应用场景。

瑞识科技研发与品质工程师在确认芯片封装产品状态
瑞识科技是我国少数具备VCSEL自主芯片设计与多品类光电器件封装能力的国家级专精特新“小巨人”企业。其核心团队曾主导全球头部企业的Face ID光芯片大规模量产。据介绍,截至目前,企业累计交付光芯片超2亿颗,6英寸晶圆年产能达1万片,全球专利布局超200件,其中二维可寻址VCSEL芯片已批量配套多家头部新能源车企,扫地机器人方案的细分市场占有率也超过70%。

瑞识科技创始人、董事长汪洋介绍公司概况
因长期服务汽车、机器人等高可靠场景,瑞识科技在芯片性能、封装制造、光学设计及系统控制等环节沉淀了一套完整的光子工程能力。“过去,光更多承担着照明、传输与感知功能,今天,随着光源、感知和计算能力在芯片级不断融合,光开始具备适配不同对象、不同实时状态动态调节的潜力。”瑞识科技创始人、董事长汪洋表示,产业竞争的核心,正在从“谁能做出更好的光器件”,逐步走向“谁能定义更完整的光子系统”,基于这样的产业判断,企业研发推出了VIPE智能光子引擎。

瑞识科技技术人员对芯片封装后的状态抽检
VIPE引擎发布,从固定光源走向动态可编程光子系统
随着光子技术从单一器件走向系统化能力,VCSEL的价值正在从“提供光源”进一步转向“感知、计算并动态管理光”。瑞识科技也把芯片、光学、感知与控制能力进一步整合,推动VCSEL实现人与光的智能交互。
汪洋认为,这项创新的核心并不局限于光能利用率提升,而是光控逻辑的一次革新,打破传统设备固定参数输出的模式。“人体状态处于动态变化之中,光照方案也理应随之调整。”VIPE在微型引擎单元内,将光束拆解为光谱、能量、时间、频率、空间多个可编程维度,可针对不同使用者、作用部位和使用状态,定制差异化的光照策略。

瑞识科技产品总监陈绍伟作技术发布
硬件层面,VIPE采用车规同源VCSEL芯片替代传统LED光源,光束发散角控制在20度以内。企业内部测试显示,同等条件下有效光功率最高提升约30倍,真皮组织光能利用率提升约5倍。据瑞识科技产品总监陈绍伟介绍,这套智能调节能力依靠一套完整的“感知—决策—输出—反馈”闭环实现。模组搭载传感阵列,持续采集肤色、温度、设备贴合状态等数据,由算法匹配对应的光照方案,一旦监测到温度超标或是贴合异常,系统可从底层下调功率甚至切断光源。
在商业化路径上,瑞识科技将VIPE定位为开放的底层智能光子平台,而非局限于单一C端产品。平台可面向终端厂商提供标准化光子模组、算法固件及安全控制能力,使下游企业能够在既有底层架构上进行产品开发和场景创新,降低芯片、光学、感知与算法跨学科协同开发的门槛。

瑞识科技合肥生产基地外景
合肥补齐产业链短板,打造光子产业协同枢纽
光子产业是安徽发展新质生产力的重要方向。合肥凭借“芯屏汽合、集终生智”的产业底盘,集成电路、新能源汽车、机器人产业基础扎实。但本地化合物半导体产业链一直有待补强,各条优势赛道仍缺少能够实现联动赋能的光子元器件核心支点。
瑞识科技于2021年落户合肥经济技术开发区,逐步填补这一关键环节空白。目前企业已建成3000平方米研发中心与超4000平方米无尘生产基地,月封装产能达300万个,可同时兼容车规级感知模组、消费类光子模组生产。

瑞识科技技术人员对芯片封装后的状态抽检
在合肥落地发展期间,瑞识科技获得完整的全周期资本赋能与产学研支撑。据介绍,资本方面,获得了海恒集团的前期孵化,合肥产投、安徽国控等本地国资持续加注,江淮汽车同步战略入股,依托本地基金丛林完成全周期资本赋能。产学研协同上,企业与中国科学技术大学、安徽大学进行合作,联合申报省、国家级科研攻关项目,共同攻克封装工艺、智能光控等技术难题。
瑞识科技表示,未来企业将充分借力合肥的科创与产业根基,加码本地产能建设与技术研发。依托自主可控的VCSEL全栈技术,推动光芯片方案深度对接区域优势制造赛道,加速光子技术多场景产业化落地,为安徽光子产业补链强链、发展新质生产力注入创新动能。