深圳,2025年8月5日——瑞波光電今日正式發布新一代638nm半導體激光芯片,包含0.5W、0.7W及 2.1W三款型號。
經嚴格測試驗證,該系列產品在核心性能指標上 趕上世界一流廠商水平。
瑞波新一代638nm芯片實現了兩大技術創新:
?材料和工藝的優化:通過改善AlGaInP/GaInP材料能帶結構的固有缺陷,結合優化的芯片工藝和封裝工藝,大幅提升光電轉換效率。其中商業化638nm 0.5W TO-56(條寬20μm)在T=25℃工作功率 @0.7A達到0.71W,光電轉換效率達到44.6%,刷新行業記錄。
?量子阱混雜技術突破:開發出工藝可靠的量子阱混雜技術,實現高可靠性無吸收腔面的低成本制作,從根本上解決紅光LD芯片可靠性差的行業難題。該技術使芯片在高溫環境下仍保持出色穩定性, 壽命超過2萬小時 ,滿足工業級應用需求。
瑞波光電承擔了科技部2016-2018年重點研發計劃里與紅光顯示光源相關的全部6個課題,并擔任2017年國家“高光束質量、低閾值、長壽命、低成本紅光LD材料與器件關鍵技術與工程化研究”重點研發計劃的總牽頭單位。本次發布的產品均源于上述科技部重點專項研究成果的進一步發展。
性能對比:達到世界一流廠商水平
638nm高功率激光芯片和器件,長期以來一直被日本公司壟斷,其產品具備高功率、高效率和高溫特性好的優勢,國內多家單位一直致力于國產化突破。通過不懈的努力,瑞波新一代638nm激光器件在在關鍵性能參數上提升顯著:
?高功率和高光電轉換效率:638nm 0.5W TO-56(條寬20μm)在25℃下工作功率@0.7A達到0.71W,光電轉換效率高達44.6%,超越日本友商1,刷新行業記錄;638nm 0.7W TO-56(條寬40μm)在25℃下工作功率@0.9A達到0.86W,光電轉換效率高達42.0%,趕上市占率最高的日本友商2和3;638nm 2.1W芯片(條寬75μm*2)COS在T=25℃下工作功率@2.7A可達2.4W,光電轉換效率達到42.0%,接近世界一流水平[1](圖3)。
?高溫特性大幅提升:638nm 0.5W TO-56在40°C下光電轉換效率@0.7A仍能達到37.9%,相比日本友商1提升10% (圖1);638nm 0.7W TO-56在40°C下光電轉換效率@0.7A可達34.7%,趕超日本友商2和3(圖2);采用638nm 2.1W芯片封裝的COS在高溫45℃、連續電流2.7A下,功率達到1.6W,光電轉換效率達到28.5%,接近世界一流水平,此款芯片仍在快速迭代改善中。

圖1: 638nm 0.5W TO-56與進口友商1在T=40℃、CW下PIV對比數據 
圖2:638nm 0.7W TO-56與進口友商2和3在T=40℃、CW下PIV對比數據


圖3 瑞波638nm 2.1W COS在不同溫度下的P-I和WPE-I曲線
應用前景:萬億級市場大門開啟
瑞波新一代638nm芯片在特性參數上的突破,并以一以貫之的高可靠性保證,可為多個行業提供性能優秀、性價比高的國產芯片和器件:
?激光顯示領域:作為RGB三基色光源的核心組件,該系列芯片將大幅降低激光投影整機的成本。
?醫療美容領域:與瑞波已量產的10W 755nm、5.5W 1470nm、4W 1725nm及2.5W 2010nm器件形成完整解決方案,滿足從皮膚治療到手術等全系列醫療應用需求。
?工業與傳感領域:高功率紅光芯片結合瑞波TO封裝平臺,可為激光加工、3D傳感和測距設備提供核心光源。
瑞波全面布局紅光波段
瑞波光電開發了多個型號的高功率紅光芯片和封裝器件,覆蓋638nm、650nm、665nm、690nm等波長,單管芯片功率從0.5W至3.5W,封裝形式包括COS、TO-56、TO-9和多芯片模組MCP等。
有關瑞波光電新一代638nm激光芯片的詳細技術參數及應用方案,請訪問公司官網或聯系瑞波光電銷售部門。
關于瑞波光電
深圳瑞波光電子有限公司是專業從事高端半導體激光芯片研發和生產的國家高新技術企業,擁有半導體激光芯片外延設計、芯片制造工藝,芯片封裝、表征測試等全套核心技術,可向市場提供高性能、高可靠性大功率半導體激光芯片(EEL/VCSEL),封裝模塊及測試表征設備,并可提供研發咨詢服務。
公司芯片產品形式包括:①單管芯片(single-emitter)和bar條,功率從瓦級到數百瓦級,波長覆蓋從可見光到短波紅外波段(635nm—2000nm),性能達到國內領先、部分國際領先水平,替代進口高端激光芯片;②封裝產品包括C-Mount、COS(Chip on Submount)、TO/SF等;③表征測試設備種類齊全、自動化程度高,包括Bar條綜合性能測試機、Full-bar 綜合性能測試機、全自動COS綜合性能測試機、半導體激光光纖耦合模塊綜合性能測試機、大功率半導體激光芯片器件老化/壽命測試機等。
公司產品廣泛應用于激光雷達、光纖通信、醫療美容、工業加工、激光顯示、科研等領域。瑞波光電的發展遠景是成為世界一流的半導體激光芯片解決方案供應商,使命是“激光創造美好生活 用芯成就無限可能”。
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參考文獻:
[1] Kuchimura, T. , et al. "World highest wall plug efficiency 638-nm red high-power broad area laser diode." Proceedings of SPIE 12867.000(2024):8.