單管芯片集成首次實(shí)現(xiàn)光纖輸出功率超過4000瓦半導(dǎo)體激光器

　　Iccsz訊 蘇企自主研發(fā)高功率半導(dǎo)體芯片，在國際上首次利用單管芯片集成，實(shí)現(xiàn)光纖輸出功率超過4000瓦半導(dǎo)體激光器。

　　6月17日，2016年首批4個姑蘇領(lǐng)軍人才計(jì)劃重大創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)候選項(xiàng)目公示結(jié)束。來自蘇州高新區(qū)長光華芯光電技術(shù)有限公司申報(bào)的“高功率半導(dǎo)體激光芯片及應(yīng)用模塊、系統(tǒng)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目榜上有名，其在“一粒米”大小的芯片上能發(fā)出超過10瓦的光的芯片研發(fā)，走到世界的前列。

　　在長光華芯公司大廳里，展示著擁有中國完全自主知識產(chǎn)權(quán)、達(dá)到國際先進(jìn)水平的“單管芯片”和“集成巴條”。“單管芯片”體積約一粒米大小，但要比米更細(xì)、更薄。“‘單管芯片’已經(jīng)很小了，但它的發(fā)光部分只占了‘單管芯片’的五分之一。也就是說，這光就是從一條微縫隙中發(fā)出的，可超過10瓦。”

　　技術(shù)人員表示所展示的研發(fā)芯片，全工藝流程都是自主研發(fā)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

　　事實(shí)上，目前我國高功率半導(dǎo)體芯片大多要依賴進(jìn)口，而很多國家在對華出口高性能半導(dǎo)體芯片上多有限制。“世界正進(jìn)入‘光制造時(shí)代’，高能激光技術(shù)也正在引領(lǐng)制造業(yè)革命。當(dāng)前國際半導(dǎo)體激光器技術(shù)發(fā)展的趨勢是要同時(shí)獲得高功率、高亮度、高效率、高可靠性。難點(diǎn)在提高多芯片的指向一致性、降低發(fā)散角、控制芯片內(nèi)部應(yīng)力、提高芯片偏振度及合束效率。”長光華芯公司負(fù)責(zé)人說。

　　長光華芯團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新，就在于在國際上首次使用自主創(chuàng)新的分布式載流子注入技術(shù)，解決半導(dǎo)體激光器在高功率工作條件下的非線性效應(yīng)問題，提升輸出功率，達(dá)到國際領(lǐng)先水平;在國際上首次利用單管芯片集成實(shí)現(xiàn)光纖輸出功率超過4000瓦半導(dǎo)體激光器，實(shí)現(xiàn)多達(dá)560個分離單管芯片的合束耦合進(jìn)400微米光纖中。而這樣的成果，從芯片設(shè)計(jì)、外延生長、器件封裝、模塊、光纖耦合模塊及系統(tǒng)，全工藝流程都是自主研發(fā)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。該團(tuán)隊(duì)還先后承擔(dān)了國家863、973、04等國家重大專項(xiàng)。

　　該團(tuán)隊(duì)還將芯片技術(shù)運(yùn)用在切割與焊接上，其研發(fā)的半導(dǎo)體激光器切割機(jī)床獲得2015年中國激光行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新獎，將半導(dǎo)體激光器切割技術(shù)做到了全國第一。“過去的氣體激光器焊接，體積要像一間房子那么大;運(yùn)用我們的高功率半導(dǎo)體激光芯片做成的焊接器，大小就像一個小冰箱。并且，我們的激光焊接點(diǎn)是平頂?shù)?、溫度是一致的，在焊接中具有無與倫比的優(yōu)勢。”