激光二极管作为泵浦源,激光泵浦源的生产流程

  

  

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  目前世界上,直接工业大功率半导体激光器的输出功率超过了5000 W级别的灯泵浦固体激光器的光束质量,超过了1000 W级别的全固体激光器的光束质量。随着化合物半导体技术的进步,工业大功率半导体激光器的输出功率和光束质量将进一步提高,其工业应用范围将进一步扩大。对于高功率光纤激光器的泵浦源,光纤耦合的输出功率不断上升,光纤的芯径和数值孔径不断减小,导致光纤激光器的泵浦亮度不断提高,而成本不断降低。因此,未来高功率光纤激光器的输出功率和光束质量将不断提高。   

  

  我国半导体激光产业起步于上世纪90年代,激光加工设备的数量和销量大幅增长。1999年到2005年达到顶峰,翻了一番。中国国内工业半导体激光市场起步比发达国家晚20年左右,而当时国外发达国家的工业激光系统已经得到广泛应用。目前,我国半导体激光器件产业正处于发展周期。   

  

  2016年,亚太地区已成为全球半导体激光器件规模最大、增长最快的地区。2016年,亚太地区半导体激光器销售额占总销售额的45%。主要原因是澳大利亚、韩国、印度和中国等亚太国家进一步扩大了通信市场。由于经济状况的改善,北美和欧洲继续保持稳定增长。   

  

  半导体激光器是一种成熟较早、发展较快的激光器。由于其波长范围宽、制作简单、成本低、易于批量生产,又由于其体积小、重量轻、使用寿命长,所以品种发展迅速,应用范围广。由于上述优点,半导体激光器已广泛用于工业应用、照明、投影、通信、医疗和科学研究。同时,半导体激光器也可以用作固体激光器和光纤激光器的泵浦源。受光纤激光器市场向高功率发展趋势的影响,光纤激光器的泵浦源也在向高亮度、高功率发展。   

  

  一、2016年半导体激光器件行业发展特点分析   

  

  在国内,近年来,高功率、高光束质量半导体激光器的相关领域取得了很大进展。如北京凯普林光电公司在单体器件光纤耦合方面接近或达到国际先进水平,Xi安巨光科技公司在半导体激光芯片封装方面接近或达到国际先进水平,北京工业大学在半导体激光系统方面达到国际先进水平。然而,半导体激光器的核心部件半导体激光器芯片的研究和生产一直受到外延生长技术、腔体钝化技术和器件制造技术水平的制约。与国外先进水平相比,国产半导体激光器件在功率和寿命方面仍有很大差距。导致国内实用的大功率长寿命半导体激光芯片主要依赖进口,直接导致我国半导体激光系统价格昂贵,严重影响了我国大功率半导体激光器的推广应用,也限制了我国大功率光纤激光器的研发。可喜的是,随着我国化合物半导体器件的不断应用和发展,如LED、多GaAs太阳能电池、红外热像仪等技术,化合物半导体器件的外延技术和封装技术将不断走向成熟。这些技术应用于半导体激光器也就是化合物半导体器件,极大地促进了半导体激光器的国产化,从而推动半导体激光器这种高效节能的激光器在我国工业、国防、科研等领域得到更加广泛的应用。   

  

  2016年,亚太地区已成为全球半导体激光器件规模最大、增长最快的地区。2016年,亚太地区半导体激光器销售额占总销售额的45%。主要原因是澳大利亚、韩国、印度和中国等亚太国家进一步扩张   

  

  半导体激光器是一种成熟较早、发展较快的激光器。由于其波长范围宽、制作简单、成本低、易于批量生产,又由于其体积小、重量轻、使用寿命长,所以品种发展迅速,应用范围广。由于上述优点,半导体激光器已广泛用于工业应用、照明、投影、通信、医疗和科学研究。同时,半导体激光器也可以用作固体激光器和光纤激光器的泵浦源。受光纤激光器市场向高功率发展趋势的影响,光纤激光器的泵浦源也在向高亮度、高功率发展。   

  

  二。2016年半导体激光器件产业发展   

  

  随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔体钝化技术、高稳定性封装技术和高效散热技术的不断完善,半导体激光器的功率和光束质量发展迅速,推动了半导体激光加工系统和直接用于工业的高功率光纤激光器的发展。   

  

     

  

  图表:2016年中国大功率半导体激光器件行业生产规模分析   

  

  资料来源:普华中国研究院   

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