获奖企业：西安立芯光电科技有限公司

申报项目：

808nm 600W半导体激光器芯片

该产品具有输出光功率高，电光转换效率高，光束质量好，可靠性高和结构紧凑等特点，广泛应用于先进制造、医疗美容、航空航天、娱乐显示、安全防护等领域。

产品主要技术指标描述

通过对808nm准连续600W半导体激光器芯片关键技术的研究，获得808nm准连续系列激光器芯片的核心技术，解决808nm准连续系列激光器芯片在产品化中的关键问题，推动采用高功率半导体激光器芯片泵浦的固体激光器发展，进而推动相关千瓦级高功率激光武器的发展，改善国外相关产品长期禁运导致国内军用激光武器技术发展缓慢的窘境。

产品特点：

提高半导体激光器的输出功率，实现小尺寸、质量轻、可扩展性和兼容性，提高与其他技术可集成性，提高半导体激光器在特殊应用环境下的寿命和可靠性等仍然是在军事领域应用的半导体激光器未来的发展趋势。

产品创新

（1）外延结构升级， 808nm 600W巴条多数在高温条件下使用，针对高温条件使用，对外延结构进行了升级。通过在808nm 10W单管上进行高温特性验证，在芯片的斜率效率和转换效率等基本参数保持不变的情况下，高温特性得到较大的提升。

（2）对器件寿命起到关键作用的设备进行升级，其中残余气体分析仪（Residual gas analyzer，RGA）可以监控镀膜过程中残余气体的成分和含量，通过器件可靠性与残余气体成分的相关性，采用实验方法，减少影响芯片可靠性的残余气体，从而提高芯片的可靠性。目前已经完成RGA的升级，并已经应用在808nm 10W单管、808nm 300W巴条和808nm 600W巴条等高端芯片的研发制造中。

（3）关于腔面镀膜工艺优化方面，通过RGA的升级，芯片的腔面损伤阈值COMD得到突破性的进展，芯片的腔面的功率密度从升级前的10MW/cm2提高到了14.23MW/cm2，该性能与芯片可靠性是正相关的，从而也表明在该镀膜工艺条件下生产和研发的产品的可靠性得到了大大的提升。

市场情况：

半导体激光器作为一个世界前沿的研究方向，被广泛应用于军事、工业、航空、航天等关系国家竞争力的关键领域，其发展涉及国家战略。通过对808nm准连续600W半导体激光器芯片关键技术的研究，获得808nm准连续系列激光器芯片的核心技术，在结构优化技术、材料外延生长技术、腔面钝化技术和封装技术方面有了显著进步，并解决808nm准连续系列激光器芯片在产品化中的关键问题。形成发明专利5项，实用新型专利5项，推动采用高功率半导体激光器芯片泵浦的固体激光器发展，进而推动相关千瓦级高功率激光武器的发展，改善国外相关产品长期禁运导致国内军用激光武器技术发展缓慢的窘境，提高了我国半导体高能激光武器中的导弹防御拦截、激光制导、激光测距、反坦克武器、激光雷达等军用激光装备的制备能力。

随着半导体激光器芯片性能的不断提高，在国防领域的应用也越来越多，国内的相关军事装备制造单位，包括四川绵阳的中国工程物理研究院第十研究所、河北石家庄的中国电子科技集团公司第十三研究所、重庆的中国电子科技集团公司第四十四研究所等，对该类半导体激光器芯片的需求量也在持续增加，但是由于国外的高功率半导体激光器芯片对国内实行禁运，仅出售部分低功率芯片给国内，并且交货数量和周期均无法得到保证，使得国内军用激光器在研发速度、性能指标、集成度、可靠性等方面，明显逊色于国外同类产品。

综上所述，提高半导体激光器的输出功率，实现小尺寸、质量轻、可扩展性和兼容性，提高与其他技术可集成性，提高半导体激光器在特殊应用环境下的寿命和可靠性等仍然是在军事领域应用的半导体激光器未来的发展趋势。国内外市场对该类半导体激光器芯片的需求旺盛，而我国半导体激光器的研制和生产技术与国际相比，还有一定的差距。