2018年以來，核心技術自主的話題越來越受到人們關注，在激光領域也是如此。目前國內中低功率的光纖激光器技術已趨於成熟，隨著市場對高功率光纖激光器需求的提升，作為核心器件的泵浦源面臨更大的挑戰。在激光核心器件領域，國內許多企業已實現了技術突破和批量應用，其中長光華芯走在隊伍前列。在今年9月舉辦的OFweek先進激光技術研討會期間，OFweek激光網有幸與長光華芯工程副總潘華東交流了長光華芯在激光器泵浦源、VCSEL產線及新型研究院方面的成果和佈局。
長光華芯工程副總 潘華東
976nm半導體芯片激光器：從科研走向工業應用
目前在工業激光領域，摻鐿的光纖激光器佔據市場主導地位。摻鐿光纖激光器主要用915nm或976nm的半導體激光器做泵浦源。二者相比，摻鐿的增益光纖對976nm的吸收峰較高，約為915nm的2.5倍，因此同樣長度的增益光纖976nm泵源的吸收率更高，非線性效應也會降低。對激光器製造廠商而言，更高的光電轉換效率、更短的增益光纖意味著成本更低，而對終端用戶而言，降低了非線性效應意味著長期穩定性更好，維護頻率及成本更低。這是976nm產品的優勢。
但976nm激光的吸收峰較窄，因此在工業應用上對環境溫度的要求比較高。早期的976nm半導體激光器由於難以適應工業生產中對泵源溫度的要求，因此多用於科研領域。如今隨著配套製冷系統的完善，這一問題已逐漸被解決。
對長光華芯而言，這是一個機遇，而長光華芯無疑是抓住了這一機遇。據潘華東介紹，自2016年開始，長光華芯就調整了976nm產品的戰略方向，使其從科研領域逐步走向工業市場，以期能更大程度地發揮976nm激光器泵浦源的優勢。同時長光華芯多年來持續不斷的研發投入，也使其不斷保持產品的競爭力。值得一提的是，長光華芯高亮度976nm光纖耦合半導體激光器獲得了OFweek中國激光行業年度評選的最佳激光器創新獎。
VCSEL產線投產：苦功夫下在前，與976nm芯片異曲同工
在VCSEL全產線國產化方面，長光華芯走在市場前列。據潘華東介紹，長光華芯之所以能率先實現VCSEL的產線國產化，與其早期在976nm芯片上的努力密不可分。VCSEL激光芯片與976nm芯片的晶元外延片生長工藝十分接近，在早期針對科研市場的時候，長光華芯就已攻克了對外延均勻性、穩定性精準控制的難題，確保整個晶元裡所有的小芯片都是合格的、完全一致的。當這一技術成果運用到VCSEL生產上，也就確保了VCSEL發光陣列的可靠性。
長光華芯VCSEL生產線
在光電轉換效率方面，據潘華東介紹，長光華芯生產的VCSEL芯片轉換率達42％，已接近國際一流的水平。這其中突破了多個難點，包括VCSEL的設計、生長工藝、外延尺寸等。據瞭解，長光華芯目前實現量產的是3寸的VCSEL芯片晶圓，預計6寸芯片將於今年年底投產。
VCSEL當前較為火熱的應用場景是3D傳感與人面識別。與可用於相同場景的LED和EEL激光相比，VCSEL具備波長、光電轉換效率、對電子產品功耗、發散角、散熱等多個方面的優勢，更容易實現集成化，更易實現陣列器件排布。在未來，受益於自身的多重優勢，VCSEL激光還將擴展更多的應用場景，包括汽車門鎖、車站安檢系統及考勤打卡設備等，這對於具備先發優勢的長光華芯而言，將帶來更多的機會。
創新研究院：海納百川，合作共贏
今年3月，長光華芯與蘇州高新區政府協議共建一個激光半導體激光器研究院，據瞭解目前研究院設計工作已基本完成，即將開始進入基建階段，預計明年年底可以投入使用。據潘華東介紹，這一研究院定位為開放性平臺，旨在吸引有好想法卻不具備研發、生產條件的科學家，該研究院將能提供全套的設計工具、成熟的測量、生產工藝與實現量產、市場化的能力。這體現了長光華芯一個平臺、一個基點的發展戰略。
創新研究院效果圖
潘華東認為，芯片的研究與開發工作是一個投資巨大且不一定能見成效的事業，如果一個團隊有著很好的想法，其設計的產品有著很好的前景，如果靠團隊自己解決場地、設備、工藝等生存發展問題，會多花費兩三年時間，而在進行量產時還會面對的各種難題。創新研究院的意義就在於可以為這樣的團隊提供一個可解決各階段問題的平臺，配合團隊去實現想法，縮短新產品的研發週期。
這種模式類似於孵化器，實際上也給其他技術類企業提供了一種新的人才合作的方式。這種更靈活、更開放的研究平臺，能夠帶給人才更好的發揮空間，能夠帶給企業更豐富的人才資源。
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