自2017年苹果 iPhone X 推出3D感测人脸识别后，其带来的“无感解锁体验”获得消费者认可。3D感测技术也迅速引爆供应链。特别是作为3D感应（3D Sensing）的关键技术之一VCSEL（垂直腔面发射激光器，Vertical Cavity Surface Emitting Laser）立即获得厂商投入。
其实，iPhone X并非苹果首款商业化VCSEL的产品。苹果在其Air Pods蓝牙无线耳机中已经率先应用了VCSEL技术，用于探测用户是否佩戴AirPods耳塞，以自动关闭未佩戴的耳塞从而实现省电；iPhone 8也包含了一个前置低端VCSEL激光器和一个后置高端VCSEL激光器。
VCSEL市场被引爆，在多个场景的应用也显示出其无穷潜力。在iPhone计划全面采用VCSEL后，国内外智能手机品牌也相继跟进，开始整合3D感测技术并已经展开供应链结盟与合作。
结合VCSEL未来广阔的应用场域（AI、物联网、车联网、生物辨识、便携电子产品等）， VCSEL市场规模预计从2017年的6.52亿颗攀升至2023年的33亿颗；而2017年至2023年年均复合增长率(CAGR)将达到31%。
2018年1月，工业和信息化部电子信息司发布《中国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022年）》，分析光电子器件产业发展现状，研判行业发展重点和难点，制定光电子器件行业未来五年发展目标。其中提到“加强核心有源激光器、硅基光电子芯片及上游关键材料等设计、制造工艺平台建设与工艺人才培养”，以及“完善技术标准、知识产权体系建设”，显示出国家对于激光器知识产权能力储备的积极重视。
本文通过对全球VCSEL专利布局进行分析，借鉴其国际发展经验提出推动我国光器件领域知识产权能力建设的几点建议，以提升我国光器件产业的发展轨迹与话语权。
截至2018年，全球共有近3100件VCSEL器件专利。VCSEL技术发展已有20余年，1990年开始出现第一件VCSEL专利，部分早期基础专利已期限届满，失效成为共有技术。从专利申请趋势分布图可以看出，1996年-2002年为VCSEL专利的申请活跃期，随后申请数量逐年下降，创新活动放缓，申请数量归为平稳。此外，VCSEL技术发展至今已由20余年，由于发明专利保护期为20年，因此存在大量1998年前的专利期限届满失效。
从VCSEL技术全球专利地域分布可以看出，虽然VCSEL专利全球地域分布广阔，但重点市场布局明显。美国是专利申请主要国家，以全球总量34%排在第一位。中国排名第二，专利数量是美国专利总数的一半。欧专局与日本的专利数量相当，韩国、德国、台湾组成第四梯队。在VCSEL全球专利权人排名前15位专利权人中，8家美国企业专利持有总量超过全球专利60%，日本4家企业拥有全球14%的专利数量。中国本土专利权人仅有北京工业大学一家，以54件专利排在第13位。通过专利检索可以看出，传统半导体电子器件厂商仍然是VCSEL专利的申请主力，中国高校入围全球TOP15说明我国高校创新研究能力较强。由于VCSEL技术发展时间长，大量企业围绕VCSEL结构、材料、制造、检测等技术申请了基础专利，随后随着市场的快速需求发展，激发了技术的不断改进创新，不同企业之间专利技术的交叉引用随之产生。VCSEL技术不同专利权人间交叉引用现象频繁，不光专利申请量多的Finisar、 Avago、 HONEYWELL、 PHILIPS 等企业之间专利技术互相引用频繁，专利申请量较少企业的专利被引证的频次也非常高。VCSEL专利的引证关系复杂，呈现强企间专利迭代频繁的特点。企业间专利的高频引证也会降低市场中专利诉讼事件的发生率。
VCSEL专利在中国申请近540件。从下图年度申请趋势分布可以看出，VCSEL中国专利申请时间晚、授权专利较少，并且中国专利申请数量维持平稳，与全球专利申请趋势略有不同。国内包括研究院、高校、企业等不同类型机构都在进行VCSEL 的研究工作，拥有一定VCSEL 专利数量。从专利角度体现，中国仍是VCSEL 代工厂，而不是创新活动产生和保护地区。
Finisar在VCSEL领域专利实力全球第一。其在注重自身研发申请专利同时，通过收购获得多件相关专利。Finisar十分重视美国市场，大量专利为美国专利，仅有少量专利为中国专利。Avago在2001年-2010年间，针对VCSEL专利发起四次诉讼，但没有判决赔偿案例，专利诉讼是其发展市场的一种手段。Apple在2015年以来在全球申请超过10件VCSEL专利，覆盖了半导体器件，尤其是通过改善VCSEL数列的光电设备及其产品相关的方案。这些以改进性能为核心的专利方案都会应用到其最新的产品中。
目前，致力于移动端设计的VCSEL芯片生产公司全球范围内并不多，包括Finsar、Lumentum、Princeton Optronics、ⅡⅥ等公司，大部分在美国，它们在移动端VCSEL处于前沿的研发角色，同时他们积极的在全球通过自研、收购、诉讼等多种形式扩充VCSEL专利实力，提升市场竞争力。我国VCSEL专利的持有人多以高校为代表的研究机构为主，企业的创新优势并不明显。专利布局有待加强，再创新的速度有待提高，推进知识产权全面发展。