高功率芯片飞速增长 国产激光芯值得期待

2018年，中兴事件和中美贸易冲突为国内高新科技产业敲响一记警钟，激光行业内很多企业也将目光转向国产激光芯片，国产芯片市场份额得到很大提升。但由于我国激光芯片发展起步晚，基础较为薄弱，真正实现激光芯片国产化还需要激光产业上下游企业通力合作，共同支撑激光芯片的发展。

在国内从事激光核心部件的研发队伍中，长光华芯走在了前列。据长光华芯副总经理廖新胜介绍，目前长光华芯自主研发的激光芯片已批量供应给国内外客户。公司2017年正式全面进入工业市场，替代进口芯片的发展速度非常快，目前在中国市场已占有20－30％的份额，与多家国内主流激光器企业达成了战略合作。

长光华芯董事、副总经理廖新胜博士（右）

长光华芯目前共有激光芯片、器件、光纤耦合模块、阵列、直接半导体激光系统5大类产品。其自主研发的高功率9XXnm激光芯片采用了优化的外延结构设计和特殊腔面处理技术以提高其输出功率、效率和可靠性，具有转换效率高、长寿命等特点，芯片发光区宽度为90－180μm，商用化产品输出功率可达14W－20W，半峰宽小于4nm，转换效率可达65％，技术指标为国内领先水平，部分指标已达国际一流水平。

廖新胜博士向OFweek激光网介绍，工业高功率光纤激光器和飞秒光纤激光器主要用波长为915nm或976nm的半导体激光器做泵浦源，其中976nm泵源效果更佳，增益光纤对976nm的吸收峰较高，因此同样长度的增益光纤976nm泵源的吸收率更高（制造成本更低），非线性效应也会降低（长期稳定性更好）。但976nm激光的吸收峰较窄，早期由于难以适应工业生产中对泵源温度的要求而多用于科研领域；如今随着配套制冷系统的完善，这一问题已逐渐被解决，因此976nm半导体激光器作为连续的大功率光纤激光器泵浦源更具成本和稳定性优势。

长光华芯生产的高亮度976nm光纤耦合半导体激光器，采用自主研发并实现量产的单管芯片，通过精密的光学封装和严苛的工艺过程控制实现高亮度的输出，可满足客户的不同需求。经多家领先的第三方光纤激光器公司验证，采用长光华芯976nm泵浦源的光纤激光器具有光光转换效率可达85％，整机系统受环境温度影响微弱，±5℃波动范围内光纤激光器性能稳定等特点，同时有效节省有源光纤，使光纤激光器单瓦成本更低，是工业高功率光纤激光器和飞秒光纤激光器理想泵浦源。

廖新胜博士介绍，2018年是长光华芯飞速发展的一年，高功率芯片增长超过500％，高性能光纤激光器泵浦源模块增长超过300％，性能指标得到进一步提升，可满足高性能高功率光纤激光器技术发展需求。同年完成B轮1．5亿融资，扩展了高功率芯片、光纤耦合模块的产能，产能提升5－10倍。此外，公司每年都投入大量研发资金，大大提高了大功率半导体激光器的性能参数，开发了更高功率更高效率的高功率半导体激光芯片、器件、光纤耦合模块等产品。

长光华芯生产的高能激光芯片

在此基础上，长光华芯明确了“一平台，一支点，横向扩展，纵向延伸”的战略方向，完成了公司未来发展的战略布局。公司与苏州高新区共建半导体激光创新研究院平台，依托现有的高功率半导体激光芯片支点，横向扩展高效率半导体激光雷达芯片和高速光通信半导体激光芯片领域，纵向发展直接半导体激光系统，并专门成立了激光系统事业部和VCSEL事业部。受益于高功率半导体激光芯片垂直工艺与VCSEL工艺的重合度较高（重合度约有70％），长光华芯在VCSEL芯片领域得到快速发展。

对于行业未来发展趋势，廖总认为：“以往我们把更多目光放在材料加工领域，但近年来互联网、无人驾驶汽车、机器人视觉、VR等产业发展快速，在未来传感领域的应用增长速度比材料领域要更快。未来3－5年，激光传感领域的发展将是整个激光器领域里最快的。”VCSEL芯片可广泛应用于人工智能、人脸识别、无人驾驶、AR／VR等传感领域，长光华芯在这一领域的提前布局，为公司进入激光传感领域奠定了基础，也为国产激光芯片的发展贡献了一份力量。