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

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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(tīng)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(guò)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(kāi)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guò)了Telcordia GR-468-CORE通信標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證。