第六届 红光奖"黑科技"技术创新奖

获奖企业:武汉锐晶激光芯片技术有限公司

本次申报的808nm 18W单管激光芯片在非对称大光腔设计基础上,通过梯度函数控制、外延生长、掺杂技术,降低了内部损耗和串联电阻,实现了高偏振特性,高电光转换效率、更高可靠性,能充分满足医疗美容、手术治疗、汽车红外照明、安防夜视、激光雷达、测距传感、激光加工、固态激光器泵浦源等应用的高功率、高集成、高可靠性、低成本需求,为更高功率的国产化芯片研发阵地注入科技创新活力。

获奖产品

申报产品

808nm18W单管激光芯片



主要用途及该产品及服务的时长


我公司推出的808nm18W单管激光芯片实现了在220μm条宽下,稳定使用功率达到18W,同时满足电光转换效率50%偏振度95%以上技术指标在已知报道产品中属于最高水平。产品在固体激光器泵浦源、激光加工、激光测距、激光雷达、激光制导激光通信医疗美容、光谱分析激光照明等领域均有广泛的应用

该产品服务时

该产品202212最新推出目前成功通过客户端验证正式进入商用阶段目前与多家固体激光器头部企业深度合作中,服务时长已近3个月


企业实力


"专":

细分领域排名/市场占有率

锐晶公司已全面突破高功率半导体激光器器件设计、MOCVD 外延生长高功率半导体晶圆加工工艺及腔面镀膜高功率半导体激光器芯片的研制和生产核心技术。在关键材料研发生产及技术专利等方面均已具备自主可控发展的能力和大规模生产条件公司现在配备有外延生长外延表征晶圆加工器件制作封装测试全套各工艺阶段及超净间所需设备系统,产品达到高功率激光主要应用波段(635-10xxnm)全覆盖,实现全流程质量数字化管控

国内具备自主全套工艺并实现批量工业化生产的企业较少,目前锐晶激光在国内高功率半导体激光芯片细分领域全国排名第二据未来智库统计数据2022年国内激光芯片除光通信外市场规模为12.3亿元Laser Focus World数据2022国内工业用激光器占比41%,即工业用激光芯片市场规模为12.3*41%约为5亿元;据此,2022锐晶激光高功率半导体激光芯片在国内工业激光市场占有率20.8%

经过持续研发迭代,锐晶激光915/976nm 30W系列单管芯产品在国内主流光纤激光器市场中得到广泛应用878nm、888nm系列单管芯产品作为超快光纤及固体激光器的泵浦源和直接半导体激光器应用,在12A电流VBG锁波应用条件下,该系列产品老化测试上万小时无失效,最新研发产品可满足16A电流VBG锁波应用,极大提高了光束输出质量和稳定性,该技术处于行业领先水平,目前该系列产品市场占有率居国内首位。

产品用途专门性

锐晶激光坚持国产激光装备光源核心技术自主可控自成立以来一直致力于高功率半导体激光器芯片的研发生产和销售半导体激光行业全球少数几家兼具研发量产高功率激光芯片能力的高新技术企业产品专门适配于各类激光器及其泵浦源公司有集外延生长、外延表征、晶圆加工、器件制备、封装测试全流程一体化IDM研制生产平台垂直细分专注于激光器芯片广大客户提供了大量高品质、多样化的产品服务和高技术附加值的解决方案在激光器市场获得广泛好评

生产工艺专业性

锐晶激光经过年的研发投入及产品迭代,全面突破了高功率半导体激光器器件设计、MOCVD 外延生长高功率半导体晶圆加工工艺及腔面镀膜高功率半导体激光器芯片的研制和生产核心技术。在关键材料研发生产及技术专利等方面均已具备自主可控发展的能力和大规模生产条件可实现向客户批量稳定供货公司现在配备有外延生长外延表征晶圆加工器件制作封装测试全套各工艺阶段及超净间所需设备系统整合形成全流程一体化IDM研制生产专业平台为客户提供高品质、多样化的产品服务和有高技术附加值的解决方案从研发到生产具有极高专业化专门化精细化程度


"精":

知识产权专利

锐晶激光拥有多项自主知识产权专利包括Q235D激光多道熔覆工艺方法激光芯片老化测试系统解理钝化系统端面处理设备的半自动化集成进样装置晶圆定位装置等同时锐晶激光承担国家及省市重点研发项目4项,公司“高光束高质量万瓦激光器核心技术及其产业化”项目荣获湖北省科技进步奖特等奖。

科研投入

科研及技术投入方2022公司瞄准未来市场需求,持续研发加码不放松,研究掌握高质量外延生长技术、自锁波光栅技术、单橫模设计技术和脊波导制备技术等心关键技术,始终保持核心技术先发优势。在单管芯方面,锐晶激光高功率激光芯片输出功率率先突破50W,处于领先水平,915nm/976nm 30W、1018nm18W、 976nm35W915nm45W产品成功通过国家光电子中心检测,其中976nm 30W915nm 35W产品已实现批量供货,同时915nm 45W已进入商用阶段在此基础上锐晶激光持续发力波长稳定和单模窄线宽技术研发,完成多款样品试制,芯片成功光,效果良好;在Bar条产品方面,研制出780nm、808nm、852n1064nm等系列不同功率的巴条产品,多型产品已在客户端导入使用,受客户好评。在下游器件产品方面,锐晶激光进一步整合芯片上下游产业 Mount、To等封装产品实现市场批量供应。2022年全年锐晶激光科研研发投入费用占总营业收入的15.7%

企业管理精细化程度

企业管理方面在信息化时代背景下,锐晶激光以信息系统为抓手,部署应用OA 系统、智慧企业运行平台、综合经营管理平台、财务共享平台、SAP 系统、用友系统决策运行及监管系统、风险内控系统等11 项信息化系统,在公司范围内实现了信息资源的集中协同,为企业经营管理提供了精细化、高效率的平台支撑服务。通过信息化手段与各业务版块的深化融合,助力企业在人员、财务、采购、生产等领域实现了管理优化,进一步推动了企业决策支持的智能化、管理方式的电子化以及生产控制的自动化。通过在各项业务关键点上设立信息化控制点,使得业务运行更加规范透明,更好的贯彻了“事前事中控制”与“事后监督检查”相结合的内部控制管理模式深化企业管理精细化程度



"特":

品牌称号

锐晶公司拥有“BDLaser锐晶激光”特色品牌称号,打造企业VI 视觉识别系统,开创公司品牌建设新局面。公司树立新企业视觉形象,以红蓝二原色为基点,结合企业特色、产品基础行业背景,形成显著的企业标识,蓝色彰显锐晶激光高科技感高未来感的严谨科学气质红色饱含持续创新智造未来的活力与热情在红蓝相间的颜色加持下显示出锐晶人一颗蓬勃向上科技引领的实干之心在三颗星光受激辐射的激发下迸发出更高更远的时代科创伟力红蓝风格统一的基础色调,展示了锐晶昂扬的精神风貌,为标准化、统一化的锐晶物质文化建设奠定了基调,进一步提升锐晶激光品牌形象与辨识度

服务特色

锐晶激光产品主要有单管/巴条激光芯片、COS/TO/Tmount/Cmount/蝶形封装器件和定制化模块。此外,还可提供外延生长、晶圆加工、COS老化服务和芯片设计波长封装定制化服务产品达到主要应用波段(638nm-10XXnm)全覆盖。

锐晶激光坚持以“锐意进取、精益求精”的企业精神,以不断创新的技术和忠诚的服务为客户创造价值,致力于为客户提供高品质、多样化的产品和具有高技术附加值的服务。在与客户合作中锐晶激光为客户提供售前-售中-售后全方位全流程跟踪服务,始终以客户满意为最高服务标准

地域特点

锐晶激光位于湖北省,武汉·中国光谷,是中国激光产业的发源地,已形成以激光器、工业激光设备和医疗激光设备等为主的激光产业集群,具备完善的激光产业链和显著的核心竞争力优势,是全球激光产业链、创新链、服务链最完善的地区之一,同时也是中国最大的激光设备制造基地之一。依托武汉光谷激光产业集群优势,锐晶激光自主研发,锐意创新,广大客户提供了大量高品质、多样化的产品和具有高技术附加值的服务持续向激光中下游市场头部企业如锐科激光批量稳定供货锐晶产品立足武汉,辐射全国,立志让中国激光“芯”走向世界。

行业标准

目前国内高功率半导体激光器芯片尚无统一行业标准,锐晶激光自己制定了高功率半导体激光器芯片企业标准,后续将积极推动高功率半导体激光器芯片行业标准的制定。



"新":

创新产品

关于本次申报808nm18W单管激光芯片产品具有高兼容性及高技术先进性的产品特点。808nm 18W单管芯产品可现有的808nm 10W-15W单管芯交互替换,实现15W以下单管芯兼容使用在更高功率应用需求场景下,808nm 18W单管芯将具备更大优势。锐晶808nm 18W单管芯是目前半导体激光芯片领域在公开报道推出220μm条宽下的最高功率水平,相比以往报道的最高出光功率提升了20%激光系统的整体性能提升、体积缩小和成本控制将有很大裨益,为808nm激光系统小型化、轻量化、智能化的实现提供支撑

创新技术

本次申报808nm 18W单管激光芯片产品在非对称大光腔设计基础上,通过梯度函数控制、外延生长、掺杂技术,降低了内部损耗和串联电阻,实现了高偏振特性,电光转换效率。另外,808nm激光芯片光子能量较高,腔面易损伤导致COD发生引发芯片失效。锐晶激光改进了腔面钝化工艺,使用了更宽带的材料进行腔面钝化,大大提高了腔面的COD特性,保证了18W高功率出光的可靠

应用效益价值

本次申报的808nm18W单管激光芯片产品具有电光转换效率、偏振可靠性的特点,能充分满足医疗美容手术治疗、汽车红外照明、安防夜视、激光雷达、测距传感、激光加工固态激光器泵浦源等应用的低成本、高集成需求,进一步释放行业应用潜力,服务多元化应用场景,在人们的日常消费、生活、生产领域发挥重要作用



"隐形冠军":

锐晶激光已全面掌握高功率半导体激光器器件设计、MOCVD 外延生长高功率半导体晶圆加工工艺及腔面镀膜高功率半导体激光器芯片的研制和生产核心技术。在关键材料研发生产及技术专利等方面均已具备自主可控发展的能力和大规模生产条件公司现在配备有外延生长外延表征晶圆加工器件制作封装测试全套各工艺阶段及超净间所需设备系统,产品达到高功率激光主要应用波段(635-10xxnm)全覆盖,实现全流程质量数字化管控

在产品性能上,锐晶芯片产品具有显著的技术优势:

1)首先是具备高功率输出、高偏振特性及优异的光束质量,能够满足各种纤芯尺寸的高效率电光耦合需要,单管芯片最高功率可达50W以上,正在进行客户使用验证。

2)其次具备高电光转换效率,在工作运行时的电光转换效率最高可达65%以上。广泛适用于光纤激光器、固体激光器泵浦源和直接半导体激光器,为用户节能省电,有效降低运行成本。

3)同时具备高技术附加值、长寿命的优点,90μm条宽915nm12W芯片总老化时长超10000小时。并且通过高标准严苛环境试验考核,能极大降低故障率,保证产品稳定可靠,全面保障为客户提供更高稳定性、高可靠性激光芯片产品。

4)锐晶激光运用产线系统体系化严格把控产品质量,对产品采取严进严出标准,通过产线自动化、信息化、数字化系统建设,对产品质量实行全程监控,确保为客户提供高规格高质量的芯片产品。

锐晶激光荣获2022年湖北省制造业单项冠军企业、国家级/省级专精特新“小巨人”、“瞪羚企业”等多项荣誉称号,承担国家及省市重点研发项目4项,其中“高光束高质量万瓦激光器核心技术及其产业化”项目荣获湖北省科技进步奖特等奖。

经过持续迭代优化,锐晶激光915/976nm 30W系列单管芯产品已经在国内主流光纤激光器市场中得到广泛应用市场份额排名领先。878nm、888nm系列单管芯产品作为超快光纤及固体激光器的泵浦源和直接半导体激光器应用,在12A电流VBG锁波应用条件下,该系列产品老化测试上万小时无失效,最新研发产品可满足16A电流VBG锁波应用,极大提高了光束输出质量和稳定性,该技术处于行业领先水平,目前该系列产品市场占有率居国内首位。