每年增加10W：高功率半导体激光器领域的竞争

9/03/2023，光纤在线讯，昨天到华科参加湖北省激光学会举办的大功率半导体激光器及其应用前沿高端学术论坛，深受启发。特别是听到武汉锐晶公司王虎博士说的，最近这几年，高功率半导体激光器领域的进步差不多一年10W，目前又已经来到一个关键节点。新涌现的拓扑光子技术能够帮助半导体激光器在高功率领域更进一步吗？半导体激光器能挑战光纤激光器，固体激光器今天的市场地位吗？

差不多20多年前笔者在深圳图书馆翻到过一本有关高功率半导体激光器方面的著作。在那个年代半导体激光器做高功率不过几百毫瓦，最大的用处是在光纤放大器泵浦光源。要想做更高的功率，只有靠阵列的巴条方式。而在这次论坛上，单管输出已经可以达到50W以上，对应的工作电流也要几十安培。这背后有两个问题，一个是要做到这么高功率输出需要什么技术？第二个问题还能不能做到更高功率的半导体激光器。

笔者进论坛的时候，正听到锐科的胡慧璇博士在讲锐科对泵浦激光器的研究。一个方面是波长的选择，另一个就是散热方式的选择。看起来锐科在这个领域做了很多的工作，包括引入液冷的散热方式，包括对散热材料（新型封装材料包括氮化铝，碳化硅，金刚石等，而新型界面材料包括石墨烯，碳纳米管，液态金属，纳米银膏等）性能的研究。这个领域的工作今后看起来还有很多，而背后的市场机会值得注重。

关于第二个问题，王虎博士告诉笔者，虽然这两年半导体激光器的输出功率提升很快，但是要想继续向上走，看起来很难。现在的工作电流已经很大，背后的散热问题非常大，而且转换效率已经很高，继续提高也很困难。看起来只有寻找新的原理性变革才有继续提升的机会。而很显然，高功率半导体激光器能否对当前的激光器市场带来变革，是大家都在看的事情，否则锐科这样的公司也不会如此注重这个领域了。

武汉锐晶公司王虎博士的报告围绕高功率半导体激光器当前的应用及发展做了很好的介绍。半导体激光器的优点毋庸置疑，而缺点主要围绕光束质量不好，波长漂移严重，功率提升困难等。当前投入商用的大功率半导体激光器除了泵浦光源，还有激光雷达和测距传感领域的905nm, 940nm, 夜视照明领域的808nm, 940nm, 红光显示照明的638nm，以及用于医疗领域的650nm/755nm/808nm/915nm/940nm/980nm/1064nm等。锐晶公司拥有从外延生长，晶圆加工，芯片解理，腔面钝化镀膜，分拣测试，封装老化等全套产线。这些能力对于锐晶公司开发更多高功率，高亮度的半导体激光器非常有帮助。

武汉万集公司是一家激光雷达LiDAR领域的创业板上市公司。胡攀攀博士在报告中从应用角度谈到了激光雷达对VCSEL以及EEL激光器的选择。他提出，LiDAR对于LD的需求就是高能量密度，可寻址和易于集成。

高功率半导体激光器是激光领域全新的赛场。光是华科这场论坛就聚集了锐晶，锐科，长光华芯，星汉等众多公司。对于那些希望找到新的市场蓝海的光电公司来说，不妨试试多关注高功率半导体激光器所带来的全新机会。