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瑞波光电发布全新一代高效率、高可靠性638nm激光芯片
发布时间:2025-08-05
浏览量:143 次

   深圳,2025年8月5日——瑞波光电今日正式发布新一代638nm半导体激光芯片,包含0.5W、0.7W及 2.1W三款型号。

    经严格测试验证,该系列产品在核心性能指标上 赶上世界一流厂商水平。

瑞波新一代638nm芯片实现了两大技术创新:

•材料和工艺的优化:通过改善AlGaInP/GaInP材料能带结构的固有缺陷,结合优化的芯片工艺和封装工艺,大幅提升光电转换效率。其中商业化638nm 0.5W TO-56(条宽20μm)在T=25℃工作功率 @0.7A达到0.71W,光电转换效率达到44.6%,刷新行业记录。

•量子阱混杂技术突破:开发出工艺可靠的量子阱混杂技术,实现高可靠性无吸收腔面的低成本制作,从根本上解决红光LD芯片可靠性差的行业难题。该技术使芯片在高温环境下仍保持出色稳定性, 寿命超过2万小时 ,满足工业级应用需求。

瑞波光电承担了科技部2016-2018年重点研发计划里与红光显示光源相关的全部6个课题,并担任2017年国家“高光束质量、低阈值、长寿命、低成本红光LD材料与器件关键技术与工程化研究”重点研发计划的总牵头单位。本次发布的产品均源于上述科技部重点专项研究成果的进一步发展。

性能对比:达到世界一流厂商水平

   638nm高功率激光芯片和器件,长期以来一直被日本公司垄断,其产品具备高功率、高效率和高温特性好的优势,国内多家单位一直致力于国产化突破。通过不懈的努力,瑞波新一代638nm激光器件在在关键性能参数上提升显著:

•高功率和高光电转换效率:638nm 0.5W TO-56(条宽20μm)在25℃下工作功率@0.7A达到0.71W,光电转换效率高达44.6%,超越日本友商1,刷新行业记录;638nm 0.7W TO-56(条宽40μm)在25℃下工作功率@0.9A达到0.86W,光电转换效率高达42.0%,赶上市占率最高的日本友商2和3;638nm 2.1W芯片(条宽75μm*2)COS在T=25℃下工作功率@2.7A可达2.4W,光电转换效率达到42.0%,接近世界一流水平[1](图3)。

•高温特性大幅提升:638nm 0.5W TO-56在40°C下光电转换效率@0.7A仍能达到37.9%,相比日本友商1提升10% (图1);638nm 0.7W TO-56在40°C下光电转换效率@0.7A可达34.7%,赶超日本友商2和3(图2);采用638nm 2.1W芯片封装的COS在高温45℃、连续电流2.7A下,功率达到1.6W,光电转换效率达到28.5%,接近世界一流水平,此款芯片仍在快速迭代改善中。


 

图1: 638nm 0.5W TO-56与进口友商1在T=40℃、CW下PIV对比数据 

图2:638nm 0.7W TO-56与进口友商2和3在T=40℃、CW下PIV对比数据 


图3 瑞波638nm 2.1W COS在不同温度下的P-I和WPE-I曲线


应用前景:万亿级市场大门开启

  瑞波新一代638nm芯片在特性参数上的突破,并以一以贯之的高可靠性保证,可为多个行业提供性能优秀、性价比高的国产芯片和器件:
•激光显示领域:作为RGB三基色光源的核心组件,该系列芯片将大幅降低激光投影整机的成本。
•医疗美容领域:与瑞波已量产的10W 755nm、5.5W 1470nm、4W 1725nm及2.5W 2010nm器件形成完整解决方案,满足从皮肤治疗到手术等全系列医疗应用需求。

•工业与传感领域:高功率红光芯片结合瑞波TO封装平台,可为激光加工、3D传感和测距设备提供核心光源。


瑞波全面布局红光波段

  瑞波光电开发了多个型号的高功率红光芯片和封装器件,覆盖638nm、650nm、665nm、690nm等波长,单管芯片功率从0.5W至3.5W,封装形式包括COS、TO-56、TO-9和多芯片模组MCP等。

  有关瑞波光电新一代638nm激光芯片的详细技术参数及应用方案,请访问公司官网或联系瑞波光电销售部门。

关于瑞波光电

深圳瑞波光电子有限公司是专业从事高端半导体激光芯片研发和生产的国家高新技术企业,拥有半导体激光芯片外延设计、芯片制造工艺,芯片封装、表征测试等全套核心技术,可向市场提供高性能、高可靠性大功率半导体激光芯片(EEL/VCSEL),封装模块及测试表征设备,并可提供研发咨询服务。

公司芯片产品形式包括:①单管芯片(single-emitter)和bar条,功率从瓦级到数百瓦级,波长覆盖从可见光到短波红外波段(635nm—2000nm),性能达到国内领先、部分国际领先水平,替代进口高端激光芯片;②封装产品包括C-Mount、COS(Chip on Submount)、TO/SF等;③表征测试设备种类齐全、自动化程度高,包括Bar条综合性能测试机、Full-bar 综合性能测试机、全自动COS综合性能测试机、半导体激光光纤耦合模块综合性能测试机、大功率半导体激光芯片器件老化/寿命测试机等。

公司产品广泛应用于激光雷达、光纤通信、医疗美容、工业加工、激光显示、科研等领域。瑞波光电的发展远景是成为世界一流的半导体激光芯片解决方案供应商,使命是“激光创造美好生活  用芯成就无限可能”。

更多信息请登录瑞波官网:http://www.raybowlaser.com/

参考文献:

[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.