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2021年中国激光金耀奖

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36号 28W高功率半导体单管芯片

更高功率,更高亮度,更高效率,更多波长,打造中国激光芯,参与全球竞争!

高能激光技术是国防战略重大发展方向,同时也是“世界工业4.0”、“中国制造2025”制造业革命的重点发展方向。激光芯片是激光技术的关键,是整个激光产业链的技术核心。 长光华芯长期以来一直坚持自主研发和生产高功率激光芯片,前几年先后推出的9XXnm 15W、20W、25W单管芯片经过多年工业市场的检验,已经获得了市场的广泛信任和认可。为提高激光器泵源的输出功率和价格功率比,长光华芯推出了28W半导体激光芯片。芯片的功率提升主要来自芯片外延结构的优化设计和腔面特殊处理技术的提高。半导体激光器的输出功率主要受到激光器阈值,斜率和高电流功率打弯等因素的影响。阈值降低斜率提高通常通过降低PN结的掺杂浓度来实现,而过低的掺杂浓度会导致PN结电阻增加,芯片电压升高。为解决阈值斜率与电压的优化平衡问题,我们优化了非对称大光腔结构波导层厚度,精细的设计了掺杂浓度在PN结不同区域的分布,达到了降低阈值,提高斜效率的同时电压基本保持不变的效果。高电流打弯主要源于高电流注入时内量子效率降低。我们优化了激光结构的增益区附近材料的能带结构,提高了PN结注入电子的限制能力,有效增强了高电流注入时的量子效率。在优化激光芯片功率的同时,长光华芯持续提高了腔面特殊处理过程的材料质量降低缺陷比例,提高腔面的抗光学灾变损伤的能力,保证28W高功率激光芯片满足工业市场对激光器寿命的要求。
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