TRUMPF und Metalenz präsentieren nächste Produktgenerationen für polarisationsstabile Beleuchtung

Ulm, 25. Januar 2022 – TRUMPF Photonic Components, ein weltweit führender Anbieter von VCSEL- und Photodiodenlösungen, präsentierte auf der Photonics West eine Live-Vorführung von VCSEL mit kontrollierter Polarisation für Beleuchtungsanwendungen. Dabei baut TRUMPF auf mehr als 15 Jahren Erfahrung in der Herstellung von polarisationsstabilisierenden Gittern für VCSEL auf. Zusammen mit Metalenz, einem in Boston ansässigen Pionier in der Entwicklung und Vermarktung von Meta-Optiken, veranschaulichte TRUMPF, wie Verbraucherelektronikgeräte künftig von kleineren und intelligenteren Komponenten profitieren.

Beide Unternehmen zeigten mit ihren neuen Komponenten, dass nur noch die Hälfte oder sogar weniger optische Komponenten benötigt werden, um eine 3D-Szenenbeleuchtung von Smartphone Kameras zu unterstützen. Nicht nur die Anzahl, sondern auch der Raum zwischen den Komponenten wird reduziert. Smartphone-Hersteller können mit diesen kompakten, Bauraum reduzierenden Komponenten, einen großen technischen Wettbewerbsvorteil erzielen.

Mehrere Funktionen in einem VCSEL-Chip integriert
Der Showcase auf der Photonics West demonstrierte, wie mit einer geringen Anzahl an optischen Komponenten einfach zwischen zwei Beleuchtungsmustern umgeschaltet werden kann. Durch die Verwendung eines VCSEL mit stabiler und fortschrittlicher linearer Polarisation in Kombination mit einer Meta-Optik, die auf den VCSEL gesetzt wird, werden nur zwei intelligente Komponenten benötigt, um sowohl die Funktion der Flutbeleuchtung als auch der Beleuchtung von strukturiertem Licht zu erzeugen.

Die nächste Generation von polarisierten VCSEL
TRUMPF hat die patentierte Technologie von VCSEL mit stabiler Polarisation entwickelt, bei der ein Oberflächengitter direkt in das GaAs geätzt wird. Polarisierte VCSEL erreichen nahezu 100 Prozent der Leistungseffizienz im Vergleich zu Standard-VCSEL, was sich auf eine Steigungseffizienz von 1 W/A bezieht. Die hohe Qualität basiert auf TRUMPF eigenen Designs und Prozessen zur Realisierung niedriger Leistungsverluste. Das Design der VCSEL wird sowohl mit einer einzelnen Mesa oder als Array geliefert. „Mit der Entwicklung von polarisierten VCSEL adressieren wir neben anspruchsvollen 3D-Beleuchtungsanwendungen in Smartphones, auch Anwendungen in OLED-Bildschirmen oder in Virtual-Reality- und Augmented-Reality-Geräten. Die Markteinführung der nächsten Generation polarisationsstabiler VCSEL ist für 2023 geplant“, sagt Berthold Schmidt, CEO bei TRUMPF Photonic Components. „Die Zusammenarbeit mit Metalenz ermöglicht es uns, die vielversprechende Lösung für die Illumination in Smartphones zu visualisieren“, erklärt Schmidt. Dabei reduziert sich nicht nur der Formfaktor und die optische Systemkomplexität durch die nächste Generation von VCSEL in Kombination mit der richtigen Optik, sondern es verbessert sich auch die Beleuchtungsqualität durch das kontrollierbare Laserlicht. Denn dieses wird nur dorthin projiziert, wo es benötigt wird, wodurch sich die Auflösung auch bei größeren Entfernungen erhöht und insgesamt Energieeinsparungen erzielt werden können. Die Laserkomponenten in Smartphones können für Beleuchtungsanwendungen wie Gesichtserkennung, 3D-Mapping oder Kamera-Autofokus verwendet werden.

„Gemeinsam mit den VCSEL von TRUMPF zeigen wir, wie zwei Spitzentechnologien die technischen Standards in Smartphones für Beleuchtungsanwendungen revolutionieren“, sagt Carlos Calvo, Vice President Product bei Metalenz. „Wir freuen uns, gemeinsam mit TRUMPF die hohe Qualität der Illumination zu demonstrieren. Die Laserdioden und unsere Meta-Optik-Technologie ergänzen sich perfekt“, ergänzt Calvo.

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