慕尼黑光博會半導(dǎo)體激光器/組件廠商概述
摘要: 2013上海慕尼黑光博會上部分展出的半導(dǎo)體激光器/組件及廠商展覽概述(排名不計先后)
關(guān)鍵字: 慕尼黑光博會,半導(dǎo)體激光器
半導(dǎo)體激光器又稱為激光二極管(LD,Laser Diode),是采用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)而產(chǎn)生受激發(fā)射的一類激光器。常用材料有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦激勵三種形式。半導(dǎo)體激光器件,一般可分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)。同質(zhì)結(jié)激光器和單異質(zhì)結(jié)激光器室溫時多為脈沖器件,而雙異質(zhì)結(jié)激光器室溫時可實現(xiàn)連續(xù)工作。半導(dǎo)體激光器的優(yōu)點在于體積小、重量輕、運轉(zhuǎn)可靠、能耗低、效率高、壽命長、高速調(diào)制,因此半導(dǎo)體激光器在激光通信、光存儲、光陀螺、激光打印、激光醫(yī)療、激光測距、激光雷達、自動控制、檢測儀器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
半導(dǎo)體激光器工作原理是:通過一定的激勵方式,在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶(導(dǎo)帶與價帶)之間,或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)(受主或施主)能級之間,實現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn),當處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時便產(chǎn)生受激發(fā)射作用。半導(dǎo)體激光器的激勵方式主要有三種:電注入式、電子束激勵式和光泵浦激勵式。電注入式半導(dǎo)體激光器一般是由GaAS(砷化鎵)、InAS(砷化銦)、Insb(銻化銦)等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管,沿正向偏壓注入電流進行激勵,在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射。電子束激勵式半導(dǎo)體激光器一般用N型或者P型半導(dǎo)體單晶(PbS、CdS、ZhO等)作為工作物質(zhì),通過由外部注入高能電子束進行激勵。光泵浦激勵式半導(dǎo)體激光器一般用N型或P型半導(dǎo)體單晶(GaAS、InAs、InSb等)作為工作物質(zhì),以其它激光器發(fā)出的激光作光泵激勵。
目前在半導(dǎo)體激光器件中,性能較好、應(yīng)用較廣的是:具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電注入式GaAs二極管半導(dǎo)體激光器。
半導(dǎo)體光電器件的工作波長與半導(dǎo)體材料的種類有關(guān)。半導(dǎo)體材料中存在著導(dǎo)帶和價帶,導(dǎo)帶上面可以讓電子自由運動,而價帶下面可以讓空穴自由運動,導(dǎo)帶和價帶之間隔著一條禁帶,當電子吸收了光的能量從價帶跳躍到導(dǎo)帶中去時就把光的能量變成了電,而帶有電能的電子從導(dǎo)帶跳回價帶,又可以把電的能量變成光,這時材料禁帶的寬度就決定了光電器件的工作波長。
小功率半導(dǎo)體激光器(信息型激光器),主要用于信息技術(shù)領(lǐng)域,例如用于光纖通信及光交換系統(tǒng)的分布反饋和動態(tài)單模激光器(DFB-LD)、窄線寬可調(diào)諧激光器、用于光盤等信息處理領(lǐng)域的可見光波長激光器(405nm、532nm、635nm、650nm、670nm)。這些器件的特征是:單頻窄線寬、高速率、可調(diào)諧、短波長、光電單片集成化等。
大功率半導(dǎo)體激光器(功率型激光器),主要用于泵浦源、激光加工系統(tǒng)、印刷行業(yè)、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。
半導(dǎo)體激光器主要向兩個方向發(fā)展:一類是以傳遞信息為主的信息型激光器;另一類是以提高光功率為主的功率型激光器。
在泵浦固體激光器等應(yīng)用的推動下,高功率半導(dǎo)體激光器取得了突破性進展,其標志是半導(dǎo)體激光器的輸出功率顯著增加,國外千瓦級的高功率半導(dǎo)體激光器已經(jīng)商品化,國內(nèi)樣品器件輸出已達到600W。未來,半導(dǎo)體激光器的發(fā)展趨勢主要在高速寬激光器、大功率激光器、短波長激光器、中紅外激光器等方面。
1、北京凱普林光電科技有限公司
北京凱普林光電科技有限公司是坐落于中關(guān)村豐臺科技園區(qū)內(nèi)的一家高新技術(shù)企業(yè)。2003年3月注冊成立。作為中國最具實力的半導(dǎo)體激光器件提供商,凱普林光電經(jīng)過9年的發(fā)展在半導(dǎo)體激光行業(yè)取得了驕人的成績,產(chǎn)品線覆蓋可見光到近紅外波段,功率范圍幾毫瓦至百瓦,高集成度的半導(dǎo)體激光器件及系統(tǒng),提供多種可選擇的封裝形式,可附加半導(dǎo)體制冷器、指示光、光敏探測器、光纖開關(guān)等功能,同時還能為用戶定制特殊規(guī)格的激光器組件或提供OEM服務(wù)。
凱普林光電致力于半導(dǎo)體激光器與光纖耦合封裝技術(shù),公司自有技術(shù)包括高效率光纖耦合技術(shù),高精度半導(dǎo)體激光封裝技術(shù),微透鏡設(shè)計、光纖處理、光束整形,及整套高可靠的半導(dǎo)體激光器商業(yè)化生產(chǎn)工藝技術(shù),是中國最專業(yè)的商業(yè)化高功率半導(dǎo)體激光器件生產(chǎn)制造商。
凱普林光電產(chǎn)品在國內(nèi)市場上占有率遙遙領(lǐng)先。產(chǎn)品廣泛用于醫(yī)療、加工、監(jiān)控、科研等多個領(lǐng)域,并參與了北京奧運會大屏幕激光顯示,高功率光纖激光器,計算機直接制版印刷等多個重大項目。
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2、 西安炬光科技有限公司
西安炬光科技有限公司是一家由數(shù)名歸國留學(xué)人員團隊、中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所與國家發(fā)改委、財政部委托國投高科技有限公司共同投資的高科技企業(yè),專業(yè)從事高功率半導(dǎo)體激光器研發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù)、生產(chǎn)、銷售與應(yīng)用。
炬光科技擁有高功率半導(dǎo)體激光器封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計-封裝工藝-測試表征-光學(xué)整形和耦合-系統(tǒng)集成完整的半導(dǎo)體激光器生產(chǎn)線,年產(chǎn)半導(dǎo)體激光器十萬件,可為客戶提供高功率、長壽命、大批量、OEM設(shè)計的不同功率、不同波段、不同封裝形式的高功率半導(dǎo)體激光器及其系統(tǒng),使公司成為了國內(nèi)外享有盛譽的半導(dǎo)體激光器及應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)和制造廠商。
炬光科技的激光產(chǎn)品功率高、壽命長、波長全、式樣多??筛鶕?jù)客戶的不同需求量身定制個性化產(chǎn)品:功率連續(xù)輸出從單管的數(shù)瓦,到Bar條的百瓦,到Bar條疊陣的上千瓦;準連續(xù)(QCW)輸出功率從幾百瓦到數(shù)千瓦。根據(jù)客戶使用要求可實現(xiàn)光纖耦合、準直輸出等。產(chǎn)品的封裝有單管式、多單管組合系統(tǒng)、單陣列式(Bar條)、 Bar條垂直陣列式、Bar條水平陣列式及多Bar條組合系統(tǒng)等。強大的生產(chǎn)、質(zhì)量和物流保證體系,使炬光科技具有快速反應(yīng)能力,常規(guī)產(chǎn)品的供貨周期為兩周。[!--empirenews.page--]
炬光科技的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工、醫(yī)療、印刷、科研、照明、激光顯示等領(lǐng)域。
3、德國DILAS半導(dǎo)體激光有限公司
德國DILAS半導(dǎo)體激光有限公司是半導(dǎo)體激光器技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者和規(guī)模最大的高功率半導(dǎo)體激光器公司。德國DILAS總部坐落于德國美因茲工業(yè)園區(qū),距德國法蘭克福機場西20公里。德國DILAS半導(dǎo)體激光有限公司在美國圖森和中國南京建立了分公司,各分公司集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和售后服務(wù)為一體。德國DILAS生產(chǎn)高功率半導(dǎo)體激光器器件和系統(tǒng),功率高、壽命長、波長全、式樣多?;诜浅XS富的半導(dǎo)體激光應(yīng)用經(jīng)驗,DILAS能夠為客戶提供光纖耦合,直接光束輸出等全面的激光器解決方案。
現(xiàn)今,德國DILAS的員工已超過200人。德國DILAS公司擁有高水平的研發(fā)團隊,尤其是在半導(dǎo)體激光器封裝、精密機械、材料學(xué)和微光學(xué)等方面具有世界一流的工程技術(shù)人員。德國DILAS產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)療美容,固體激光器泵浦源,國防安全,排版印刷和材料處理等市場領(lǐng)域。
德國DILAS嚴格執(zhí)行ISO-9001:2008歐盟質(zhì)量體系認證,具有業(yè)界最好的光束質(zhì)量,可靠的穩(wěn)定性和極高性價比。
1994年,DILAS德國成立于美因茲,回顧公司發(fā)展歷程,DILAS和客戶一起并肩成長。
2005年,DILAS美國成立于亞利桑那州的圖森,滿足北美市場和美國政府項目。
2007年,DILAS中國成立,滿足日益增長的亞洲市場。
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4、nLight Corporation
nLight Corporation于2000 年在美國成立,總部設(shè)在美國華盛頓州溫哥華市,是世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體激光器和光纖解決方案的提供商,通過技術(shù)創(chuàng)新和最佳制造工藝,推動高功率半導(dǎo)體激光器和光纖新的應(yīng)用領(lǐng)域,通過優(yōu)化組件和OEM子系統(tǒng)為工業(yè)、醫(yī)療、國防和消費電子類客戶提供獨有的競爭優(yōu)勢。具有從外延生長到封裝的綜合生產(chǎn)能力,能夠為客戶提供高功率、長壽命、大批量、EM 設(shè)計的不同功率、不同波段、不同封裝形式的高功率半導(dǎo)體激光器及其系統(tǒng)。同時,nLight專有的DND技術(shù)可以為客戶提供最先進的高摻雜光纖。
5、中科四象
江蘇中科四象激光科技有限公司成立于2010年9月,由江蘇天坤集團公司和中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所共同組建的江蘇省高新技術(shù)企業(yè),中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所是中國光學(xué)光電子協(xié)會成員單位之一。公司注冊資本10000萬元,主要產(chǎn)品有高功率全固態(tài)激光器、激光焊接、激光熔覆等成套激光加工設(shè)備。該公司致力于爭創(chuàng)國際一流品牌,生產(chǎn)一流產(chǎn)品,提供一流服務(wù)。該公司現(xiàn)階段主要產(chǎn)品是中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所于“十一五”期間,在科技部國家高技術(shù)發(fā)展計劃(863)支持下研制的具有國際先進水平的工業(yè)級3~5kW光纖耦合的全固態(tài)激光器。主要應(yīng)用于汽車、船舶以及航空航天等領(lǐng)域零部件的焊接和大型風(fēng)機軸承等重型零部件的表面熱處理(淬火)以及修復(fù)(熔覆)等工藝中。目前國內(nèi)尚無kW級全固態(tài)激光器產(chǎn)品,相關(guān)設(shè)備主要依賴于進口,價格昂貴,3kW級別的固體激光器售價一般在200~300萬元之間,目前只有少數(shù)企業(yè)引進。
去年,在完成國家863計劃小規(guī)模試生產(chǎn)高功率全固態(tài)激光器產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,將分別在丹陽、昆山和無錫建成兩個面向區(qū)域和兩個面向行業(yè)的激光加工中心,以及高功率全固態(tài)光纖耦合激光器的小規(guī)模生產(chǎn)線建設(shè)。中科四象規(guī)劃創(chuàng)立“總部經(jīng)濟、連鎖經(jīng)營”的工業(yè)服務(wù)業(yè)模式,根據(jù)區(qū)域和行業(yè)的需求,在3年內(nèi)在全國范圍內(nèi)建立100家激光加工應(yīng)用服務(wù)中心,為中小企業(yè)提供激光加工服務(wù)。到2014年,企業(yè)計劃完成高功率激光器成果轉(zhuǎn)化項目,形成規(guī)模生產(chǎn)即配套產(chǎn)品準化生產(chǎn)線。此外,企業(yè)還致力于用五年時間在丹陽打造一個涉及激光器、激光設(shè)備到激光加工應(yīng)用的激光產(chǎn)業(yè)園,充分奠定在行業(yè)內(nèi)的龍頭地位,鑄就激光產(chǎn)業(yè)內(nèi)的國際知名企業(yè)。
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6、相干
相干(北京)商業(yè)有限公司是美國相干公司在中國的全資子公司,成立于2006年11月,總部在北京。相干(北京)商業(yè)有限公司負責中國大陸和香港地區(qū)的銷售和技術(shù)服務(wù)支持,致力于為中國客戶提供優(yōu)異的產(chǎn)品、服務(wù)以及激光技術(shù)解決方案。
相干公司成立于1966年,是世界第一大激光器及相關(guān)光電子產(chǎn)品生產(chǎn)商,公司從CO2 激光器開始起家,每段時間都有新產(chǎn)品推向市場。目前,相干公司不僅設(shè)計和制造滿足廣泛應(yīng)用需求的激光器系列產(chǎn)品,而且提供多樣化的激光解決方案。產(chǎn)品包括:用于打標、切割和劃線的CO2 激光器;用于先進材料加工和儀器設(shè)備的半導(dǎo)體泵浦固體(DPSS)激光器;用于光學(xué)泵浦和材料加工的半導(dǎo)體激光器及其模塊;用于LASIK 和OLED 工藝的準分子激光器;以及用于微加工的基于光纖的激光器;有著多種輸出功率和波長的光泵半導(dǎo)體激光器(OPSL);用于科研、材料測試和材料加工的超快激光器;用于機器視覺的單線、多線和其他圖案結(jié)構(gòu)光激光器;用于c-Si 太陽能電池制造的加工設(shè)備以及材料加工設(shè)備等。除了激光器和激光加工設(shè)備,相干公司還提供功率計、能量計、光束質(zhì)量分析儀等激光測量產(chǎn)品。這些激光技術(shù)及產(chǎn)品極大地提升了客戶的生產(chǎn)效率,有助于客戶未來發(fā)掘出更多創(chuàng)造性技術(shù)及應(yīng)用。
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7、NewPort
Newport(理波)及旗下的Spectra-physics(光譜物理)是全球領(lǐng)先的光學(xué)產(chǎn)品研發(fā)制造企業(yè),Newport致力應(yīng)用于生物和生命科學(xué),太空探索,工業(yè)制造,半導(dǎo)體技術(shù)以及微電子等領(lǐng)域。Newport有著近40年的研發(fā)制造經(jīng)驗,始終在激光和光源,光學(xué)調(diào)整元件,冷光學(xué)元件,光譜及光電子測量儀器,光學(xué)平臺等方面進行新的研究和探索,以滿足客戶對實驗和生產(chǎn)的需求。
8、OPTTON
紐敦光電具有世界領(lǐng)先的高亮度激光技術(shù),所生產(chǎn)的器件亮度和功率均位于世界前列。公司集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和售后服務(wù)為一體。竭誠為世界各地客戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)。
公司產(chǎn)品:
1. 大功率光纖輸出激光器件:功率150瓦(0.1毫米光纖)到>10000瓦(1毫米光纖), 波長8xx-9xx nm, 適用范圍:激光焊接,快速成型,表面處理,釬焊,融覆等。(高功率密度,光纖輸出,工業(yè)水冷,低耗能,高性價比)
2. 大功率光纖激光系統(tǒng):功率100-500瓦。M2<1.2。適用范圍: 激光切割,激光焊接。(高光束質(zhì)量,抗回光,免隔離器,高性價比)
3. 高亮度半導(dǎo)體激光泵源:功率>10瓦(0.05毫米光纖)到>7000瓦(1毫米光纖)(單波長,工業(yè)水冷,抗反饋激光)