【正文】 國內中科院半導體研究所研制的 808nm 大功率列陣已經形成產品。就比較成熟的 808nm 大功率半導體激光器列陣而言 , 產品功率已經達到上千瓦 , 由數(shù)十個 bar 構成 , 每個 bar 由數(shù)十個單管構成。降低熱阻的方法是使用微通道制冷。列陣的關鍵是封裝 , 而封裝的最重要的參數(shù)是封裝密度和熱阻 , 這 兩個量是互相矛盾的。激光二極管列陣分為相干列陣和不相干列陣。另外，還有高功率無鋁激光器 (從半導體激光器中除去鋁，以獲得更高輸出功率，更長壽命和更低造價的管子 )、中紅外半導體激光器和量子級聯(lián)激光器等等。在泵浦固體激光器等應用的推動下，高功率半導體激光器在 20 世紀 90 年代取得了突破性進展，其標志是半導體激光器的輸出功率顯著增加，國外千瓦級的高功率半導體激光器已經商品化，國內樣品器件輸出已達到 600W。 從 20 世紀 70 年代末開始，半導體激光器明顯向著兩個 方向發(fā)展，一類是以傳遞信息為目的的信息型激光器。 2020 年我國實現(xiàn) LD產值為 100 億元， 2020 年應用市場規(guī)模達到 340 億元，預計到 2020 年國內山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 20LD產業(yè)的規(guī)模將超過 800 億元 ， 成為全球重要的 激光器 生產基地 。 目前我國在激光器方面具有一定規(guī)模的企業(yè)約 600 家，各種大大小小企業(yè)已超過 1000 家。 在醫(yī)療和生命科學研究方面的應用： Ⅰ）激光手術治療；Ⅱ）激光動力學治療；Ⅲ）生命科學研究等。 軍事方面的應用：Ⅰ）激光引信；Ⅱ） 激光制導；Ⅲ）激光測距；Ⅳ）激光雷達，高功率半導體激光器已用于激光雷達系統(tǒng)；Ⅴ）激光模擬；Ⅵ）深海光通等。 應用領域發(fā)展趨勢 半導體激光器是成熟較早、進展較快的一類激光器，由于它的波長范圍寬，制作簡單、成本低、易于大量生產，并且由于體積小、重量輕、壽命長，因此，品種發(fā)展快，應用范圍廣，目前已超過 300 種。對于恒溫控制系統(tǒng)也利用負反饋設計。在電路設計上，將恒電流和恒功率有機的集成于一體，通過相應的開關調節(jié)，改變控制功能。 （ 4） 紅移效應抑制方法 山東省大功率半導體激光器工程實驗室 資金申請報告 北京國際工程咨詢公司 電話 :053182952375 19熱特性是半導體激光器的關鍵特性。采用高效散熱熱沉，控制熱沉溫度、保證系統(tǒng)良好的散熱。 （ 3） 選擇閾值、壽命、波長、發(fā)散角、功率一致的激光器進行封裝和集成 采用自動焊接設備進行封裝，提高成品率和一致性。采用 AuSn 焊料取代 In焊料，在焊接過程中管芯移位小，產生很小的應力，能夠承受隨后在相對低的溫度下的后續(xù)組裝工藝。研究無失配材 料 AlN 或低失配材料如銅鎢取代常用的銅作為熱沉材料，減少“ smile”現(xiàn)象發(fā)生，提高激光器可靠性和壽命。 （ 1） 低失配熱沉封裝 熱沉材料的膨脹系數(shù)與 GaAs 材料體系相差較大時，會使芯片承受較大的應力，從而降低芯片壽命。 器件封裝、集成結構設計和可靠性 激光器制備、封裝中會引入應力，應力的存在引起激光器退化和失效。薄膜應力是半導體薄膜的重要特性，在生長過程中應力的變化可能導致薄膜內部連結失效、分層以及斷裂，對器件的性能和可靠性有著重要的影響。 采用新型芯片結構設計和鍍膜技術 開展新型結構激光器芯片的制作工藝，主要包括：載流子反射鏡結構設計、真空解理技術、腔面膜設計和優(yōu)化、器件封裝技術、新型焊料試驗、采用 ECR 鍍膜技術等。與含鋁 AlGaAs 材料相比 , 無鋁材料具 有更大的端面光學災變損傷密度和更高的可靠性。 技術發(fā)展趨勢 外延結構采用無鋁量子阱技術、寬波導結構和 Mg摻雜技術 采用無鋁有源區(qū)提高端面光學災變損傷光功率密度。為加快 發(fā)展我國的激光顯示產業(yè)，保持激光顯示的領先地位，急需解決大功率半導體激光器材料的產業(yè)化進程。一些重要激光產品尚未形成規(guī)模生產，產業(yè)化單位效益較低。 “九五”期間，中科院研發(fā)成功了功率大、體積小的全固態(tài)激光器，中科院成都光電所與物理所等單位希望能將激光器用于新領域，經過多次論證，認為能研發(fā)激光電視。因此，有專家表示，我國可以自主發(fā)展大色域激光顯示技術而不受 制于國外專利。這些科研成果標志著我國進入國際激光彩色顯示技術開發(fā)的先進行列。 我國對激光顯示技術的關注也早已開始，上世紀 80 年代末，激光顯示技術就已進入我國“ 863”計劃。同時承擔單位擁有 20 多項有關大功率激光器的科研成果，包括“無鋁量子阱大功率激光器關鍵技術及應用”、“大功率 808nm 無鋁應變量子阱激光器技術研究”、“ Zn 擴散窗口工藝制備大功率 300mW/650nm 半導體激光器”等關鍵技術。在 國 內 持 有 的 200 項 專 利 中 ， 涉 及 大 功 率 激 光 器 的 有 120 多