以鍺矽(Germanium-Silicon, GeSi)光子為核心技術，並基於CMOS製程的SWIR光學感測技術廠商光程研創(Artilux)近日宣布，該公司已經與Lumentum合作，發表世界第一款配備NIR與SWIR超廣譜紅外光，並可搭配VCSEL陣列雷射器或LED光源的高整合感測平台。這款擁有輕薄小巧外型和超低功耗的光學感測平台，期待能擁抱近年快速增長的真無線耳機(TWS)等穿戴裝置的市場，解鎖數位健康領域的多元場景。
NIR或SWIR原本是軍用技術，主要應用在雷射目標指示器這類產品上。但近年來超廣譜(NIR/SWIR)光學感測應用愈來愈廣泛，不論是從智慧手錶的生命徵象監測，或是到TWS耳機的入耳與皮膚偵測，甚至手機的屏下感測等，都有SWIR技術發揮的空間。研究機構Yole Developpement預估，針對消費市場的商規產品，最早可於2023年以前發表，而截至2027年，消費市場創造的模組層級收益將達到32億美元。
為滿足消費應用的需求，具有成本效益和節能的光學元件，將成為關鍵。這些元件包括LED、VCSEL、邊緣發射雷射器(EEL)和SWIR感測器等。舉例來說，業界廣受討論的TWS耳機中的皮膚偵測，即需要SWIR波段感測器以執行更透徹和準確的入耳偵測，藉由穩定的波長、低功耗、省電、低成本、小尺寸和更高的靈敏度，提供順暢連接音訊的沉浸式聆聽體驗。此次光程研創發表的超靈敏SWIR光學感測平台，整合Artilux的鍺矽技術以及CMOS製程，同時將類比前端(AFE)和數位功能集成至單一晶片，並透過Lumentum在高性能VCSEL陣列領域中940nm和1380nm的技術，實現輕巧且具經濟高效的超廣譜光學感測解決方案。
光程研創產品與營運事業總經理林德松表示，透過不斷的技術創新，各種廣譜NIR與SWIR的情境正被應用在消費產品中。為了因應這個快速增長的市場，Artilux Aware系列產品擁有最具成本競爭力的SWIR光學感測平台，它可與VCSEL和LED功能相輔相成，為TWS耳機以及其他穿戴裝置提供高效能的入耳和皮膚偵測，期待在不久的將來，我們可以為這個蓬勃發展的SWIR市場持續加值並開拓新商機，提供更貼近生活應用的服務。
Lumentum公司3D感測產品總監David Cheskis則指出，自從該公司發展出第一個NIR波長3D感測應用在VCSEL技術的量產能力後，公司的研發團隊仍不斷精進，持續為新興消費應用來創新下一代技術和解決方案。展望未來，SWIR市場隨著新的感測技術發展而會更蓬勃成長，我相信我們所推動的1380nm VCSEL將會是一個關鍵的新里程碑。
隨著TWS耳機和智慧手錶需求的普及，穿戴裝置設計有望迎來更多的新型功能，未來亦將具有更多內置的非侵入性生物感測功能。由於SWIR感測具有多種光學特性，包括多樣化的生物辨識檢測、材料識別、提高眼睛安全性、減低來自太陽光和環境雜訊的干擾等，因此，可在市場上穿戴裝置的差異化中發揮關鍵作用。此外，在技術創新和對市場洞察的推動下，光程研創將透過LED、VCSEL和EEL元件發展輕巧、具成本效益、以及從850nm到1550nm的光學感測解決方案，以實現多種傳統和創新功能應用體驗，包括：心率、血氧測量、聽力和睡眠輔助、血脂、甚至血液酒精和葡萄糖水平監測等，為消費者在數位健康領域，打造高品質的超廣譜光學感測和成像生態系。
