2022年9月17日,中國光學工程學會(hui) 、中國感光學會(hui) 組織了四位院士和多位專(zhuan) 家對度亙(gen) 激光技術(蘇州)有限公司完成的“通信級高功率單模980nm半導體(ti) 激光芯片及泵浦模塊”項目舉(ju) 辦了成果評價(jia) 會(hui) ,評價(jia) 會(hui) 獲得圓滿成功。
評價(jia) 會(hui) 之前,中國光學工程學會(hui) 委托五位專(zhuan) 家組成測試組,對項目的產(chan) 品進行了嚴(yan) 格的現場考察和測試檢驗。會(hui) 議期間,評價(jia) 委員會(hui) 專(zhuan) 家認真聽取了度亙(gen) 激光CTO楊國文博士關(guan) 於(yu) 項目的研製報告和技術報告,審核了測試專(zhuan) 家組組長的測試報告,審閱了查新報告及用戶使用報告等相關(guan) 資料,並進行了嚴(yan) 謹質詢和充分討論。評價(jia) 委員會(hui) 一致認為(wei) “該項目技術難度很高、結構和工藝方麵創新性強、經濟社會(hui) 效益顯著,成果整體(ti) 技術處於(yu) 國際先進、國內(nei) 領先水平,其中在電光轉換效率和模塊光譜帶寬方麵達到國際領先水平”。
應用與(yu) 背景 高壽命可靠性全光網絡作為(wei) 大容量光通信的基礎,摻鉺光纖放大器(EDFA)可以進行光信號的直接放大,是實現全光網絡的關(guan) 鍵部件,而980nm泵浦激光芯片及模塊則是EDFA的心髒與(yu) 核心。另外980nm激光泵浦源在海底通訊、衛星激光與(yu) 空間通信、光纖陀螺、超快激光泵浦源、激光雷達(用於(yu) 測繪、測風、以及3D感知)等方麵都具有極其重要的作用。 應用原理與(yu) 技術路線 通過980nm激光泵浦源泵浦摻鉺光纖,可以實現基於(yu) 波分複用技術的1550nm的信號光的放大,從(cong) 而實現大容量、遠距離的光信號傳(chuan) 輸。 基於(yu) 980nm激光泵浦源的EDFA光信號放大原理圖 技術難點 通信級高功率單模980nm半導體(ti) 激光泵浦模塊的核心關(guan) 鍵為(wei) 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,相對於(yu) 目前的工業(ye) 應用產(chan) 品,在可靠性、電流密度和功率密度等重要參數方麵都要高1到2個(ge) 數量級,開發難度很大。 難點包括: 1)高單模輸出功率和高電光轉換效率問題 2)極高腔麵光功率密度導致的災變性光學腔麵損傷(shang) 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 針對通信級單模980nm半導體(ti) 激光芯片與(yu) 模塊的“卡脖子”問題,在芯片設計、外延材料生長、前端製備工藝、後端製備工藝、封裝測試分析、可靠性與(yu) 失效分析等六大模塊進行了係統性深入研究,突破了芯片和模塊研製過程中IDM體(ti) 係的諸多關(guan) 鍵技術和工藝,曆經4年的艱苦努力,成功開發了高功率、高效率和高可靠性單基橫模半導體(ti) 激光芯片與(yu) 模塊的係列產(chan) 品,實現了從(cong) 外延材料、芯片到模塊的全製程完全自主可控。 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 形成的主要係列產(chan) 品 1)900mW單模芯片產(chan) 品,典型電光轉換效率58%,在600mW和900mW工作條件下壽命可靠性(@60% CL)分別優(you) 於(yu) 100FIT和500 FIT;以此開發的14pin蝶形封裝模塊獲得光纖輸出400-600mW係列產(chan) 品。 2)1300mW單模芯片產(chan) 品,典型電光轉換效率52%,在900mW和1300mW工作條件下壽命可靠性(@60% CL)分別優(you) 於(yu) 100FIT和500FIT。以此開發的14pin蝶形封裝模塊獲得光纖輸出600-1000mW係列產(chan) 品。 以上係列產(chan) 品均通過了Telcordia GR-468-CORE通信標準驗證。
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