每年增加10W：高功率半導體激光器領域的競爭

9/03/2023，光纖在線訊，昨天到華科參加湖北省激光學會舉辦的大功率半導體激光器及其應用前沿高端學術論壇，深受啟發。特別是聽到武漢銳晶公司王虎博士說的，最近這幾年，高功率半導體激光器領域的進步差不多一年10W，目前又已經來到一個關鍵節點。新涌現的拓撲光子技術能夠幫助半導體激光器在高功率領域更進一步嗎？半導體激光器能挑戰光纖激光器，固體激光器今天的市場地位嗎？

差不多20多年前筆者在深圳圖書館翻到過一本有關高功率半導體激光器方面的著作。在那個年代半導體激光器做高功率不過幾百毫瓦，最大的用處是在光纖放大器泵浦光源。要想做更高的功率，只有靠陣列的巴條方式。而在這次論壇上，單管輸出已經可以達到50W以上，對應的工作電流也要幾十安培。這背后有兩個問題，一個是要做到這么高功率輸出需要什么技術？第二個問題還能不能做到更高功率的半導體激光器。

筆者進論壇的時候，正聽到銳科的胡慧璇博士在講銳科對泵浦激光器的研究。一個方面是波長的選擇，另一個就是散熱方式的選擇�？雌饋礓J科在這個領域做了很多的工作，包括引入液冷的散熱方式，包括對散熱材料（新型封裝材料包括氮化鋁，碳化硅，金剛石等，而新型界面材料包括石墨烯，碳納米管，液態金屬，納米銀膏等）性能的研究。這個領域的工作今后看起來還有很多，而背后的市場機會值得注重。

關于第二個問題，王虎博士告訴筆者，雖然這兩年半導體激光器的輸出功率提升很快，但是要想繼續向上走，看起來很難�，F在的工作電流已經很大，背后的散熱問題非常大，而且轉換效率已經很高，繼續提高也很困難�？雌饋碇挥袑ふ倚碌脑�理性變革才有繼續提升的機會。而很顯然，高功率半導體激光器能否對當前的激光器市場帶來變革，是大家都在看的事情，否則銳科這樣的公司也不會如此注重這個領域了。

武漢銳晶公司王虎博士的報告圍繞高功率半導體激光器當前的應用及發展做了很好的介紹。半導體激光器的優點毋庸置疑，而缺點主要圍繞光束質量不好，波長漂移嚴重，功率提升困難等。當前投入商用的大功率半導體激光器除了泵浦光源，還有激光雷達和測距傳感領域的905nm, 940nm, 夜視照明領域的808nm, 940nm, 紅光顯示照明的638nm，以及用于醫療領域的650nm/755nm/808nm/915nm/940nm/980nm/1064nm等。銳晶公司擁有從外延生長，晶圓加工，芯片解理，腔面鈍化鍍膜，分揀測試，封裝老化等全套產線。這些能力對于銳晶公司開發更多高功率，高亮度的半導體激光器非常有幫助。

武漢萬集公司是一家激光雷達LiDAR領域的創業板上市公司。胡攀攀博士在報告中從應用角度談到了激光雷達對VCSEL以及EEL激光器的選擇。他提出，LiDAR對于LD的需求就是高能量密度，可尋址和易于集成。

高功率半導體激光器是激光領域全新的賽場。光是華科這場論壇就聚集了銳晶，銳科，長光華芯，星漢等眾多公司。對于那些希望找到新的市場藍海的光電公司來說，不妨試試多關注高功率半導體激光器所帶來的全新機會。