激光技術是20世紀“新四大發明”之一，同時也是“世界工業4.0”、“中國制造2025”制造業革命的重點發展方向，隨著我國工業加工、生物醫學美容、高速光通信、機器視覺與傳感、激光顯示、激光照明等行業的快速發展，國內對激光的需求快速增長。激光芯片是激光產業發展不可或缺的核心器件，是整個激光產業鏈的技術核心，但我國激光芯片行業起步較晚，與國外企業相比，整體競爭力不足。在國際政治經濟形勢多變、國內制造業轉型升級的背景下，激光芯片國產化替代迫在眉睫。
長光華芯自2012年成立以來一直堅持自主研發和生產高功率激光芯片，先后推出的9XXnm 15W、20W、25W單管芯片經過多年工業市場的檢驗，已經獲得了市場的廣泛信任和認可。
為滿足市場需求，提高激光器泵源的輸出功率和價格功率比，長光華芯全新推出9XXnm 28W半導體激光芯片，該產品在性能指標和可靠性方面都得到很大提升。
01性能指標達到國際先進水平
提高功率及效率
半導體激光器的輸出功率及效率主要受到激光器閾值、斜率和高電流功率Rollover等因素的影響，長光華芯通過優化外延結構設計有效避免高電流Rollover并提升光電轉換效率。
1.效率提高
通常通過降低PN結的摻雜濃度來降低閾值，提高斜率，而過低的摻雜濃度會導致PN結電阻增加，芯片電壓升高。為解決閾值、斜率與電壓的優化平衡問題，我們優化了非對稱大光腔結構波，增加波導層厚度，精細的設計了摻雜濃度在PN結不同區域的分布，減小光場與高摻雜限制層中自由載流子的交疊，從而減小吸收損耗，以保證在降低閾值、提高斜效率時電壓基本保持不變，從而提高芯片效率。
2.避免高電流Rollover
高電流打彎主要源于高電流注入時內量子效率降低。我們通過優化激光結構增益區附近材料的能帶結構，提高PN結注入電子的限制能力的方式，增強了高電流注入時的量子效率，有效避免了高電流打彎現象。
提高光束質量，提高亮度
長光華芯通過反波導、微結構修飾工程的方法，增加高階模式的散射損耗，抑制高階側模，提高激光器芯片的光束質量，提高亮度，目前長光華芯單管芯片達到慢軸95%能量發散角9°，亮度大于80MW/cm2sr。
通過對種種影響因子的有效處理和防范，長光華芯自主研發的單管芯片已達到商用28W功率輸出，測試功率達到30W以上，慢軸95%能量發散角9°，亮度大于80MW/cm2sr，效率達到65%，多項性能指標達到國際領先水平。
02 高可靠性，滿足工業市場需求
在追求更高輸出功率和轉換效率的同時，滿足工業市場對激光器壽命的更高要求也是我們不懈努力的方向。
腔面處理技術是決定高功率半導體激光芯片可靠性和工業化應用的關鍵，激光器芯片的功率增加伴隨芯片的結溫和腔面光功率密度的增加，對腔面抗損傷能力提出更高的要求。長光華芯在特殊腔面處理關鍵技術多年積累的基礎上，提高自主研發設備的工藝水平，研發新型腔面處理技術，提高腔面處理的控制質量水平，提高腔面的抗光學災變損傷的能力，以保證28W高功率激光芯片滿足工業市場對激光器壽命的要求。
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