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度亙“通信級(jí)高功率單模980nm半導(dǎo)體激光芯片及泵浦模塊”項(xiàng)目成果評(píng)價(jià)會(huì)成功舉辦

激光制造網(wǎng) 來源:度亙激光2022-09-21 我要評(píng)論(0 )   

2022年9月17日,中國(guó)光學(xué)工程學(xué)會(huì)、中國(guó)感光學(xué)會(huì)組織了四位院士和多位專家對(duì)度亙激光技術(shù)(蘇州)有限公司完成的“通信級(jí)高功率單模980nm半導(dǎo)體激光芯片及泵浦模塊”項(xiàng)目...

2022年9月17日,中國(guó)光學(xué)工程學(xué)會(huì)、中國(guó)感光學(xué)會(huì)組織了四位院士和多位專家對(duì)度亙激光技術(shù)(蘇州)有限公司完成的“通信級(jí)高功率單模980nm半導(dǎo)體激光芯片及泵浦模塊”項(xiàng)目舉辦了成果評(píng)價(jià)會(huì),評(píng)價(jià)會(huì)獲得圓滿成功。

評(píng)價(jià)會(huì)之前,中國(guó)光學(xué)工程學(xué)會(huì)委托五位專家組成測(cè)試組,對(duì)項(xiàng)目的產(chǎn)品進(jìn)行了嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)考察和測(cè)試檢驗(yàn)。會(huì)議期間,評(píng)價(jià)委員會(huì)專家認(rèn)真聽取了度亙激光CTO楊國(guó)文博士關(guān)于項(xiàng)目的研制報(bào)告和技術(shù)報(bào)告,審核了測(cè)試專家組組長(zhǎng)的測(cè)試報(bào)告,審閱了查新報(bào)告及用戶使用報(bào)告等相關(guān)資料,并進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)質(zhì)詢和充分討論。評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為“該項(xiàng)目技術(shù)難度很高、結(jié)構(gòu)和工藝方面創(chuàng)新性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著,成果整體技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,其中在電光轉(zhuǎn)換效率和模塊光譜帶寬方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。

應(yīng)用與背景

高壽命可靠性全光網(wǎng)絡(luò)作為大容量光通信的基礎(chǔ),摻鉺光纖放大器(EDFA)可以進(jìn)行光信號(hào)的直接放大,是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部件,而980nm泵浦激光芯片及模塊則是EDFA的心臟與核心。另外980nm激光泵浦源在海底通訊、衛(wèi)星激光與空間通信、光纖陀螺、超快激光泵浦源、激光雷達(dá)(用于測(cè)繪、測(cè)風(fēng)、以及3D感知)等方面都具有極其重要的作用。

應(yīng)用原理與技術(shù)路線

通過980nm激光泵浦源泵浦摻鉺光纖,可以實(shí)現(xiàn)基于波分復(fù)用技術(shù)的1550nm的信號(hào)光的放大,從而實(shí)現(xiàn)大容量、遠(yuǎn)距離的光信號(hào)傳輸。

基于980nm激光泵浦源的EDFA光信號(hào)放大原理圖


技術(shù)難點(diǎn)

通信級(jí)高功率單模980nm半導(dǎo)體激光泵浦模塊的核心關(guān)鍵為單模980nm激光芯片,這款芯片要求極高,包括極高的電流密度、極高的光功率密度、極高的可靠性要求,相對(duì)于目前的工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品,在可靠性、電流密度和功率密度等重要參數(shù)方面都要高1到2個(gè)數(shù)量級(jí),開發(fā)難度很大。

難點(diǎn)包括:

1)高單模輸出功率和高電光轉(zhuǎn)換效率問題

2)極高腔面光功率密度導(dǎo)致的災(zāi)變性光學(xué)腔面損傷問題

3)極高電流密度和極高功率密度工作條件下的極高可靠性要求


針對(duì)通信級(jí)單模980nm半導(dǎo)體激光芯片與模塊的“卡脖子”問題,在芯片設(shè)計(jì)、外延材料生長(zhǎng)、前端制備工藝、后端制備工藝、封裝測(cè)試分析、可靠性與失效分析等六大模塊進(jìn)行了系統(tǒng)性深入研究,突破了芯片和模塊研制過程中IDM體系的諸多關(guān)鍵技術(shù)和工藝,歷經(jīng)4年的艱苦努力,成功開發(fā)了高功率、高效率和高可靠性單基橫模半導(dǎo)體激光芯片與模塊的系列產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了從外延材料、芯片到模塊的全制程完全自主可控。

980nm單基橫模激光芯片的典型光電特性曲線

980nm單模光纖耦合模塊的典型光電特性曲線


形成的主要系列產(chǎn)品

1)900mW單模芯片產(chǎn)品,典型電光轉(zhuǎn)換效率58%,在600mW和900mW工作條件下壽命可靠性(@60% CL)分別優(yōu)于100FIT和500 FIT;以此開發(fā)的14pin蝶形封裝模塊獲得光纖輸出400-600mW系列產(chǎn)品。

2)1300mW單模芯片產(chǎn)品,典型電光轉(zhuǎn)換效率52%,在900mW和1300mW工作條件下壽命可靠性(@60% CL)分別優(yōu)于100FIT和500FIT。以此開發(fā)的14pin蝶形封裝模塊獲得光纖輸出600-1000mW系列產(chǎn)品。

以上系列產(chǎn)品均通過了Telcordia GR-468-CORE通信標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證。

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