本发明公开了一种双波长可调谐半导体激光器，该激光器包括 有源区、相位区和光栅区；从下往上依次附着有第一缓冲层、有源层 和第一覆盖层，第一缓冲层、有源层和第一覆盖层构成了有源区；从 下往上依次附着有第二缓冲层、波导层和第二覆盖层，第二缓冲层、 波导层和第二覆盖层构成了相位区；从下往上依次附着有第三缓冲层、 光栅层和第三覆盖层，第三缓冲层、光栅层和第三覆盖层构成了相位 区；在第一覆盖层的上表面设有第一电极，在第二覆盖层的

5G新基建是国家的重要发展战略，宽温高可靠的25Gb/s DFB(分布反馈)激光器芯片是5G光传输核心光芯片，也是当前5G建设的卡脖子问题之一。自主可控的5G光模块DFB激光器芯片对解决光通信“空芯化”问题，推进“中国芯”国家重大战略实施，保障我国通信基础设施安全具有重要的经济和社会效益。因DFB激光器的微分增益随温度上升迅速下降，常规的DFB激光器面临严重的高温高带宽瓶颈。面对5G应用要求的-40~85℃的宽温应用场景，常规DFB激光器芯片往往是超频运行，严重影响可靠性。因此，研制全国产宽温25Gb/s DFB激光器芯片，同时兼顾低成本高可靠需求对推进“中国芯”国家重大战略实施具有重要意义。 本成果创新性地提出一种沟中沟脊波导DFB激光器结构，相比较常规DFB激光器，在脊两侧对称的刻蚀两个沟槽。此结构可抑制注入载流子的横向扩散，提高对光场的束缚，提高芯片带宽，满足芯片高速工作需要。芯片的高温输出光功率大于10mW，单模抑制比大于40dB，实测宽温25Gb/s眼图及误码率均达到商用需求。同时，相比较常规芯片，其制作过程只需多加一步简单的刻蚀，无需二次外延，成本低，做了2000小时的老化试验，其功率变化小于0.5%，具有高可靠性。 图1（a）常规DFB激光器芯片截面图（b）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片截面图（c）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片概图（d）（e）（f）分别为常规芯片、沟脊距为2μm、沟脊距为6μm SEM图 图2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应曲线对比（d）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应带宽对比，带宽可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼图（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背传输及10km传输误码率曲线 图3（a）（b）25℃和85℃下常规芯片与沟中沟脊芯片2000小时老化实验结果，功率变化小于0.5%

项目背景：DFB 半导体激光器是光通信领域中最为重要 的器件之一，目前已经有工业级温度（-40°C-85°C）25G 波特率 DFB 大规模量产。但是，从 2000 年至今，DFB 激光器 的 3dB 带宽在全世界范围内几乎没有明显提高，传统的基于 载流子和光子响应的 DFB 激光器在传统的制造工艺下已经趋 近其速率的物理极限，需要用新的物理本质来实现更高速率 的器件，从而进一步提升 DFB 芯片的调制速率和整个光通信 应用的传输速率。本项目研发的 50G 波特率 DFB 半导体激光 器将达到国际领先水平，填补国内空白，打破国外垄断本项 目的实施，应对美国对中国高端材料和芯片的禁售风险。该 产品可在光通信系统中应用广泛，可以承担接入网、数据中 心网络、无线网络、传输网络等多个方面的主力传输工作。 所需技术需求简要描述：本项目期望突破当前 DFB 调制 速率的瓶颈，在目前大规模量产的 25G 波特率 DFB 的基础上， 将速度翻一番，到达 50G 波特率。（1） 两个背靠背 DFB 激 光器产生的光子-光子谐振效应（PPR）研究。（2） 背靠背 DFB 激光器的高速陶瓷载体设计。（3） 50G 波特率 DFB 芯片 和高速陶瓷载体的测试  对技术提供方的要求:1．光电子器件设计领域国际知名 专家，熟悉 50G 波特率 DFB 激光器基本设计。2．完善的 DFB 器件基础知识和模拟能力。3．国内 985 高校教授，技术方案成熟可靠稳定有创新思维，不涉及知识产权侵犯。 

项目简介 本成果提出一种微结构全固态大模场光纤。有益效果是：包层采用三个较大的孔有 效的防止光纤弯曲时的光泄露，而利用较小的孔保证直光纤状态时，光纤基模具有低的 束缚损耗，同时又能有效地泄漏高阶模。从而实现了单模、大模场、低弯曲损耗传输的 目的。由于包层仅采用两层孔，且孔周期均相同，结构简单，保证了包层具有较小的尺 寸。在纤芯中引入微结构芯，可以有效地避免模场过于向纤芯朝外一侧的集中，从而使 光纤弯曲时仍具有较大的模场面积，解决了一般大模场光纤即使允许弯曲，也会出现模 场面积减小的问题

本项目利用一种新型结构独特的兼具准直和选频功能的混合菲涅尔透镜衍射光栅光学元件来实现一种小型集成化、窄线宽的半导体激光器。结合混合菲涅尔透镜衍射光栅光学元件外腔技术，使激光线宽小于50 kHz水平，实现微型化的厘米长度的窄线宽相干激光光源的批量制备。

依托国家重大仪器专项“高精度光梳成像分析仪应用与工程化开发”（2012-2019年）、国家重点研发计划“超短脉冲激光隐形切割系统及应用” （2018-2022年），在可见和近红外波段实现了高光束质量、高偏振消光比、抗环境干扰的超短脉冲输出。期间，攻克了超短脉冲自稳定锁模技术、低非线性无畸变脉冲放大技术，解决了脉冲锁模器件易受光致损伤这一制约超快激光发展和应用的根本问题，成功实现了锁模光纤种子源光路的永久免维护。项目开发了国内首台第三代半导体晶圆划片激光器，在应用单位进行芯片封测量产，解决了机械划片效率低、易崩边的难题。项目开发的激光光源在THz光谱仪器、光子3D打印、非线性光谱成像、激光精密测量等领域进行示范应用。

本发明公开了一种半导体脉冲激光器热电阶梯冷却方法，包括以下步骤：1)根据半导体脉冲激光器的额定工作温度 Ts 选择热电模块，将热电模块安装在半导体脉冲激光器内并使用可编程直流电源控制其电压；2)半导体脉冲激光器在 jt0 时刻释放热量 Qc 使半导体脉冲激光器内的温度上升，可编程直流电源在 jt0 时刻相应地由恒定电压 Us 调整为阶梯电压并施加在热电模块上，以使半导体脉冲激光器的实际工作温度降低到 Ts±2℃；其中，j 为大于零的正整数。本发明通过给热电模块施以合适的阶梯电压，使热电模块冷端温度呈现出衰减振荡过程，能减小过冷温度和增益温度，保证半导体脉冲激光器的温度要求。

1. 痛点问题 双频激光干涉仪以双频激光器作光源。国内外，都是在氦氖激光管上加磁场，磁场和原子相互作用（塞曼效应），使氦氖激光器输出双频，这就是激光教科书中的塞曼效应双频激光器,常简称为双频激光器。国内外尝试用半导体激光器和固体微片激光器的努力都没有成功。塞曼效应双频激光器的缺点是双频的间隔（频差）小，且光子电场振动为圆偏振，前者影响干涉仪测量速度，后者带来几纳米十几纳米的非线性误差，这就是塞曼效应双频激光器的天花板。本项目课题组曾经尝试用晶体石英，外加力的应力双折射使氦氖激光器产生双频，但其组装方式等不够理想，稳定性需提高，产品化困难。 2. 解决方案 鉴于塞曼效应双频激光器性能提高遇到的瓶颈，本项目提供一种用激光内雕技术使激光器输出频率差，其赋值精确，装配不带来不稳定。本项目虽然是氦氖双频激光器制造过程中的一个工艺或物理过程，但在精密测量领域意义重大，影响深远。 合作需求 寻求本领域合适的合作伙伴，把这种采用新工艺的双频激光器装于干涉仪，并把这种双频激光干涉仪推向市场。

1. 痛点问题 激光雷达在自动驾驶等领域有重要应用。基于调频连续波技术的激光雷达（FMCW Lidar）有着探测距离远、抗干扰和同时测速等优势，被认为是最具应用潜力的激光雷达。激光光源是FMCW激光雷达的核心器件之一，FMCW光源的调频非线性会严重影响激光雷达的分辨率，导致有效工作距离缩短，阻碍激光雷达性能的提升。 2. 解决方案 本成果预期解决目前调频连续波激光雷达（FMCW Lidar）中光源调频非线性的问题。本成果提出一种基于硅基外腔芯片的窄线宽激光器，通过无源硅基外腔芯片反射波长中心频率和反射相位的联合调谐，可以实现高线性的激光输出频率调谐，其原理架构与和实验验证结果如图1所示。从而突破了传统FMCW光源直接通过电流调制进行调频导致的非线性限制，直接产生高线性连续调频光信号。 合作需求 1、需要融资1800~2000万元，完成研发实验室及一期生产线的建设，以及前期工程样品的开发； 2、需要800平米左右万级超净厂房及配套办公面积，希望有兴趣的地区或者园区能够提供优惠的政策与支持； 3、欢迎FMCW激光雷达厂家及其它对FMCW光源有需求的客户合作，联合测试、共同开发； 4、欢迎在硅光设计、光有源、无源耦合及自动化生产等方面的技术、管理专家加盟，共同打造激光雷达的中国光芯，共创美好未来。

产品详细介绍 产品名称： 高功率半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 12281271316产品信息： 产品名称： LCM-LL-250型 绿光微功率激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 61910274716产品信息： 产品名称： 375nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 118957316产品信息： 产品名称： 蓝光405 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 118956016产品信息： 产品名称： 蓝光473 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189545816产品信息： 产品名称： 绿光523 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 118954116产品信息： 产品名称： 绿光532 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189525516产品信息： 产品名称： 黄光556nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189511616产品信息： 产品名称： 黄光561nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189501816产品信息： 产品名称： 黄光589nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 118949416产品信息： 产品名称： 黄光593nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189474716产品信息： 产品名称： 红光635nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189455616产品信息： 产品名称： 红光639nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189445316产品信息： 产品名称： 红光 671 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189393016产品信息： 产品名称： 690 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189384116产品信息： 产品名称： 457 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 118937916产品信息： 产品名称： 445 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189343316产品信息： 产品名称： 375 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189323116产品信息： 产品名称： 拉曼780 nm 半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 118929816产品信息： 产品名称： 785 nm 半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 118927716产品 产品名称： 808 nm半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189252716产品信息： 产品名称： 830nm 半导体激光器产品类别： 激光系列产品 → 半导体激光器产品编号： 1189233916产品信息： 信息： 【激光系列产品】 光纤激光器  多模泵浦激光器  激光二极管未封装bar  激光二极管冷却装置  激光器电源  氦氖激光器  CO2激光器  半导体泵浦激光器  氩离子激光器  氦镉激光器  氮分子激光器  皮秒激光器  激光二极管电源  激光光谱测量  激光能量计/功率计  激光雕刻、打标、切割机  激光二极管模块  深紫外、紫外固体激光器  超快飞秒激光器  热电制冷产品  激光光束定位系统  激光光束分析仪  视频显微镜测量系统  激光准直器  多通道激光功率计  半导体激光器  激光测距仪  红外激光显示卡  调Q激光器  激光护目镜  光学平台  光学调整架  光学微调架  可调嵌入式光学调整架  倾斜位移台  通用调整台  光学延迟线  手动位移台  XY位移台  光学旋转台  角位移调整台  激光器附件  可变光阑  扩束镜  拉曼激光器  大功率光纤耦合激光器  单模垂直腔面发射激光器  紧凑型氩离子激光器  新型氩离子激光器