我国大功率半导体激光器发展之路

2013-06-14 10:42

　　在国内，最近几年高功率、高光束质量大功率半导体激光器相关领域方面也取得了长足的进步，如北京凯普林光电公司在单个单元器件的光纤耦合方面，西安炬光科技公司在半导体激光芯片的封装方面均接近或达到了国际先进水平，北京工业大学在半导体激光器系统方面达到了国际先进水平。但是在半导体激光器的核心部件—半导体激光芯片的研制和生产方面，一直受外延生长技术、腔面钝化技术以及器件制作工艺水平的限制，国产半导体激光器件的功率、寿命方面较之国外先进水平尚有较大差距。这导致国内实用化高功率、长寿命半导体激光芯片主要依赖于进口，直接导致我国半导体激光器系统的价格居高不下，严重影响了大功率半导体激光器在我国的推广应用，同时也限制了我国高功率光纤激光器的研制和开发。可喜的是，随着当前我国化合物半导体器件，如LED、多节GaAs太阳能电池、红外热成像器等技术的不断应用和发展，化合物半导体器件的外延技术和封装技术将不断成熟，这些技术应用于同是化合物半导体器件的半导体激光器，大大促进半导体激光器件的国产化，从而推动半导体激光器这一高效、节能型激光器更广泛地运用于我国的工业、国防、科研等领域中。

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　　无铝量子阱大功率激光器关键技术及应用获得2007年国家科技进步奖二等奖

　　中科院长春光机与物理研究所王立军、宁永强等人的科研项目——无铝量子阱大功率激光器关键技术及应用，获得了2007年国家科技进步奖二等奖。

　　由于大功率半导体激光器具有体积小、重量轻、转换效率高、使用寿命长等优点，作为直接应用光源或作为泵浦光源在激光加工、激光医疗、激光显示，特别是在军事中的空间光通讯、大气光通讯等领域已获得重要应用。它是国防建设的核心元器件，1995年由于国内技术相对滞后，无20瓦产品，美国明文规定，连续输出20瓦激光器对中国限运，在技术上进行封锁。国内外研发差距很大，国内当时许多关键技术不过关，只有少数1-2个单位生产1-3瓦GaALAs传统材料的单管边发射激光器，寿命只有3000小时，无法满足各行业特别是国防需求。

　　根据当时存在的问题，中科院长春光机与物理研究所王立军课题组在国内首次提出了采用无铝量子阱新结构材料体系，提高大功率边发射激光器寿命的新途径，陆续得到国家及省部级三项重点、四项重大和十二项一般项目的支持。