「紅光」前傳——用心做好大功率半導體激光晶元?助力中國製造

導讀：

隨著半導體材料外延生長技術、半導體激光波導結構優化技術、腔面鈍化技術、高穩定性封裝技術、高效散熱技術水平的不斷提高，半導體激光器功率及光束質量飛速發展，促進了直接工業用半導體激光加工系統和高功率光纖激光器的發展。在國內，最近幾年高功率、高光束質量大功率半導體激光器相關領域方面也取得了長足的進步。

作為深圳第一批孔雀計劃團隊、海歸主創人員組成的深圳瑞波光電子有限公司在大功率半導體激光晶元擁有獨到的見解和豐富的經驗。團隊對半導體激光器晶元設計、生產和封裝測試技術等各個環節擁有領先且獨創的技術和專利。作為泵浦光源的核心部件---大功率激光晶元領域也是競爭白熱化，在面對當前晶元市場的挑戰和機遇，深圳瑞波光電子有限公司（以下簡稱瑞波光電）研發團隊以國際一流產品為標尺，全方位多角度提升用戶使用體驗。在出光功率、光束質量、可靠性、性價比等方面均做了巨大努力，為業界提供一流的半導體激光晶元產品。

瑞波光電

成立於2011年，是專業從事高端半導體激光晶元研發和生產的高科技企業，擁有從半導體激光晶元外延設計、材料、製造工藝，到晶元封裝、表徵測試等全套核心技術，可向市場提供高性能、高可靠性大功率半導體激光晶元，封裝模塊及測試表徵設備，並可提供研發諮詢服務。

公司晶元產品形式包括單管晶元（single-emitter） 和bar條，功率從瓦級到數百瓦級，波長覆蓋可見光到近紅外波段，波長包含635nm、755nm、808nm、880nm、915nm、940nm、976nm、1470nm、1550nm等，輸出功率均達到國內領先水平，可代替進口高端激光晶元；封裝產品包括C-Mount、COS（Chip on Submount）、BOS（Bar on Submount)和CCP等；表徵測試設備種類齊全、自動化程度高，包括Bar條綜合性能測試機、Full-bar 綜合性能測試機、COS綜合性能測試機、半導體激光光纖耦合模塊綜合性能測試機、大功率半導體激光晶元器件老化/壽命測試機等。

瑞波光電不斷為工業市場、科研、激光雷達、醫療美容等用戶提供尖端產品與優質服務。產品在論證、開發、研製、量產的每個環節，均堅持性能指標與可靠性性齊頭並進的策略，打造卓越性能與超強可靠性的精品激光晶元產品。

新品種類繁多 聚焦三大應用領域

目前瑞波光電已經開發5大系列30多款產品，面向工業加工、科研、醫療美容、3D感測、顯示和照明等應用。

在工業加工領域，瑞波光電目前已經開發了8W/10W 808nm單管晶元，10W 880nm單管晶元，10W/15W 915nm,940nm，976nm晶元，目前針對市場需要，瑞波光電也在研發12W 9xxnm(96μm發光條寬)和20W 9xxnm(190μm發光條寬)等新品，預計下半年推向市場。

在激光雷達市場，目前瑞波光電開發了15W/25W/50W/75W 905nm多系列多規格的產品，可以滿足車載、機器人、無人機、科研等不同應用客戶的多種需求，具有性價比高且可靠性好、光束質量好、效率高等優點。

而15W、25W最新905nm脈衝晶元則是瑞波光電2019年剛剛推出的新品，其中15W的905nm晶元也有兩種規格，發光條寬分別為38μm和200μm，主要應用領域是作為機器人和AGV的激光雷達，而新款25W 905nm晶元相比之前版本光斑壓縮50%以上，且PI曲線的線性度也得到明顯改善。針對車載激光雷達市場，瑞波光電也開發了75W級別905nm脈衝晶元，高溫特性也比較好。除此之外，針對激光雷達市場瑞波還在驗證30W 1550nm波長的新品，預計下半年上市。

在醫療美容方面，瑞波光電除了開發8W/10W 808nm，3W 1470nm/1550nm晶元外，也推出了8W 755nm和10W 1064nm新品，其中755nm被認為是最佳的脫毛波長，而瑞波光電新開發的755nm激光晶元，發光條寬350um，腔長2.5mm，工作功率可達到8W，光電轉換效率57%，工作電壓1.9V。（根據單管晶元測試數據得到。單管晶元測試時，以 COS（Chip On Submount）封裝形式，COS 測試溫度為 25℃，熱阻為 2~3 K/W。）---這是目前市場上性能最為強悍的755nm晶元。

今年，瑞波光電憑藉「高功率880nm半導體激光晶元」產品榮獲了LMN Awards 2019中國激光行業貢獻獎-中國激光配套產品創新貢獻獎獎項。

瑞波光電新款10W 880nm單管晶元是在2018年底推出，其發光條寬有190μm和350μm兩種規格，光電轉換效率為55%，是固體激光器和固體皮秒激光器的理想泵浦源。

該產品採用新的半導體激光外延設計: 是有應變力的量子阱有源區設計高效率外延結構。設計非對稱的大光腔的波導結構來降低P-型載流子引起的光損耗，優化摻雜濃度來降低內部電阻，並利用限制層來防止電子溢出從而提高高溫工作條件下的內部效率。在晶元製造工藝方面：瑞波光電開發生產半導體激光晶元的完整工藝流程，並重點開發量子阱失序技術來降低激光晶元端面附近的半導體材料對光的吸收。在bar條解離鈍化鍍膜工藝方面：開發鈍化技術來去除表面態密度；開發鍍膜材料實現強激光照射下的穩定性和對氧氣、水汽的密封性。

目前該晶元已經完成8000小時的可靠性壽命測試，獲得多個客戶訂單。通過技術改良和工藝創新，為固體激光器廠商提供可靠且性價比高的國產激光晶元。

看好新興產業應用

作為一家晶元公司，瑞波光電的應用客戶非常廣泛，包括工業加工、光通信、激光醫療美容、激光顯示、3D感測等領域，這些新興應用將會極大地推動激光產業的飛躍發展，特別是汽車電子和消費電子領域對激光產業的帶動作用更是令人期待。

如上所述，瑞波光電針對上述戰略新興產業均已經做好了布局，每個重要細分領域瑞波都生產或正在開發了相關的產品，並進行了產業鏈的整合，所謂「光即理，致未來」——讓激光服務萬物，必將帶來美好未來。

來源：激光製造網

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