中國西安 – [2023年12月13日] – 高功率半導(dǎo)體激光元器件及原材料、激光光學(xué)元器件、光子技術(shù)應(yīng)用解決方案的全球供應(yīng)商——炬光科技發(fā)布了兩款小型化高功率半導(dǎo)體激光器疊陣：GS09和GA03。

炬光科技小型化高功率半導(dǎo)體激光器疊陣：

GS09（上）和GA03（下）

高功率半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)可追溯至20世紀60年代，最初主要應(yīng)用于通信和傳感領(lǐng)域，其功率水平相對較低。直至上世紀80年代和90年代，高功率半導(dǎo)體激光器輸出功率逐漸提升，并顯現(xiàn)出更多領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。進入21世紀后，高功率半導(dǎo)體激光器在技術(shù)上持續(xù)創(chuàng)新，目前高功率半導(dǎo)體激光器已具備高輸出功率、出色的熱管理能力和卓越的可靠性等特點，在工業(yè)材料加工領(lǐng)域、固體激光器泵浦以及科研領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

固體激光器泵浦作為高功率半導(dǎo)體激光器的重要應(yīng)用方向之一，通過將高功率半導(dǎo)體激光器與固體激光介質(zhì)結(jié)合，實現(xiàn)強大而可控的激光輸出。近年來隨著固體激光器領(lǐng)域的不斷發(fā)展，越來越多的新應(yīng)用逐漸涌現(xiàn)。例如使用Nd:YAG作為激光晶體，能夠?qū)崿F(xiàn)高功率1064nm激光（CW或QCW模式）的輸出，最終應(yīng)用于材料精密加工、硬質(zhì)材料切割（比如鉆石切割，倍頻532nm）、表面處理、泛半導(dǎo)體制程等先進制造領(lǐng)域。通過使用Ho/Tm/Er:YAG晶體或陶瓷，可以獲得1.4~3 μm波長范圍的“人眼安全”激光，在激光雷達測距、通信、3D成像或門控成像領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用前景，其中2µm波長范圍的激光還可被應(yīng)用于多種聚合物（如高分子塑料）的局部加熱與精確切割、界面焊接等。此外，水分子在2µm附近也具有非常高的光吸收率，因此這一波長范圍的激光在醫(yī)療領(lǐng)域（如泌尿外科手術(shù)中的組織切割，止血，結(jié)石粉碎等）也有著非常重要的應(yīng)用。

隨著半導(dǎo)體芯片技術(shù)的提升以及下游應(yīng)用的不斷拓展，應(yīng)用于固體激光器泵浦的高功率半導(dǎo)體激光器正朝著小型化方向迅速發(fā)展。小型化作為重要發(fā)展趨勢，涉及多個方面的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化。炬光科技新品高功率半導(dǎo)體激光器疊陣GS09和GA03依托炬光科技的共晶鍵合、界面材料與表面工程、熱管理等核心技術(shù)，實現(xiàn)了集成技術(shù)的進步、設(shè)計效率的提高、熱管理能力的升級以及產(chǎn)品可靠性和壽命的提升。

GS09和GA03采用緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計、先進的材料、行業(yè)領(lǐng)先的共晶鍵合工藝，在降低激光器疊陣熱阻的同時，確保產(chǎn)品可靠性，非常適合固體激光器泵浦應(yīng)用，客戶可實現(xiàn)在相同輸出條件下設(shè)計制造更小尺寸的產(chǎn)品，或在相似尺寸下實現(xiàn)更大的功率輸出。這一優(yōu)勢不僅方便客戶進行產(chǎn)品和系統(tǒng)集成，還能進一步幫助客戶降低成本，為諸多中下游應(yīng)用領(lǐng)域提供更為小型化、更高效的光子應(yīng)用解決方案。 

產(chǎn)品特點

• 小型化設(shè)計，結(jié)構(gòu)更緊湊

GS09把芯片間距從前代產(chǎn)品的0.73mm縮小到0.43mm，顯著降低了疊陣發(fā)光區(qū)寬度。同時疊陣中的芯片數(shù)量可拓展到10bar，實現(xiàn)最高1000W的峰值功率輸出。

GS09產(chǎn)品規(guī)格

GA03在前代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上將整體寬度從18.2mm大幅降低到7.45mm，并保持相同的單巴輸出功率約為200W，產(chǎn)品芯片數(shù)量可以橫向縱向拓展到3x10陣列（30bar），實現(xiàn)最高6000W的激光器峰值輸出。

GA03產(chǎn)品規(guī)格

• 熱管理能力升級，提升產(chǎn)品壽命

GA03通過傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，使芯片產(chǎn)生的熱量更高效地從熱沉傳導(dǎo)至冷卻水通道，實現(xiàn)更有效的熱交換，確保在更緊湊的尺寸下仍能保持相同的輸出功率，同時提升了產(chǎn)品的壽命。

截至目前，兩款產(chǎn)品持續(xù)壽命測試均已達到10^9 脈沖數(shù)。

• 定制靈活，應(yīng)用廣泛

這兩款產(chǎn)品均具有良好的擴展性，能夠根據(jù)客戶需求靈活定制巴條數(shù)量和輸出功率，同時可以根據(jù)客戶應(yīng)用場景進行不同組合與搭配，廣泛適用于各類應(yīng)用領(lǐng)域。

GA03早前已成功應(yīng)用于固體激光器（DPSSL）的高功率半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊SP系列。SP18作為其典型產(chǎn)品使用5個1 x 5bar結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高達5000W的峰值泵浦功率輸出，同時具有30倍的小信號增益和良好的熒光分布均勻性（>90%）。其核心指標達到世界領(lǐng)先水平，并因此獲得LFW Innovator Awards 2023年度創(chuàng)新獎。

獲得LFW Innovator Awards 2023年度創(chuàng)新獎的產(chǎn)品SP17和SP18（左圖）、SP17/SP18使用的五相泵浦結(jié)構(gòu)（右圖）

目前GS09和GA03兩款產(chǎn)品均已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，且可承接客戶樣品及小批量訂單。

炬光科技自成立以來，始終專注光子技術(shù)基礎(chǔ)元器件及相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品的研究和開發(fā)，積極拓展創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域。公司自主研發(fā)高功率半導(dǎo)體激光和激光光學(xué)領(lǐng)域核心技術(shù)和產(chǎn)品，擁有經(jīng)驗豐富的技術(shù)研發(fā)團隊，現(xiàn)已形成共晶鍵合技術(shù)、熱管理技術(shù)、熱應(yīng)力控制技術(shù)、界面材料與表面工程、測試分析診斷技術(shù)、線光斑整形技術(shù)、光束轉(zhuǎn)換技術(shù)、光場勻化技術(shù)和晶圓級同步結(jié)構(gòu)化激光光學(xué)制造技術(shù)九大類核心技術(shù)。自2012年起，炬光科技持續(xù)推出高功率傳導(dǎo)冷卻疊陣GS系列產(chǎn)品。本次發(fā)布的產(chǎn)品GS09和GA03在上一代產(chǎn)品基礎(chǔ)上進行了迭代升級，其小型化、熱管理能力、可靠性等關(guān)鍵指標均達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。炬光科技充分利用核心技術(shù)，成功開發(fā)出一系列高功率、高可靠性傳導(dǎo)冷卻疊陣產(chǎn)品，并不斷探索創(chuàng)新，致力于為客戶提供更靈活高效的定制方案。

炬光科技堅持通過技術(shù)創(chuàng)新、卓越制造和快速響應(yīng)，為成為全球可信賴的光子應(yīng)用解決方案提供商而不斷努力。