中國科學院長春光學精密機械與物理研究所王立軍研究員帶領的課題組，攻克了大功率半導體激光器關鍵核心技術，成功開發(fā)出千瓦量級、高光束質(zhì)量、小型化的各種半導體激光光源，并將成為工業(yè)激光加工領域的新一代換代產(chǎn)品。日前這項“高密度集成、高光束質(zhì)量激光合束高功率半導體激光關鍵技術及應用”榮獲2011年度國家技術發(fā)明獎二等獎。
大功率半導體激光器是激光加工、激光醫(yī)療、激光顯示等領域的核心光源和支撐技術之一。但是它也存在光束質(zhì)量差、單元器件功率小、功率密度低等缺點。雖然通過激光線陣封裝、疊層封裝等技術，能夠提高其功率到千瓦級，但是很難提高其功率密度和改善光束質(zhì)量，限制了它在上述各領域的應用。
王立軍團隊通過激光光束整形、激光合束等關鍵技術，實現(xiàn)了高光束質(zhì)量半導體激光大功率輸出：發(fā)明了一種多模多光纖功率耦合器及其制備方法；獲得了“多重光束耦合大功率半導體激光裝置”和“大功率光束耦合半導體激光器”兩項發(fā)明專利，攻克了半導體激光合束等系列關鍵技術，在國內(nèi)首次開發(fā)出2600瓦高光束質(zhì)量高效節(jié)能半導體激光加工機光源，為產(chǎn)品更新?lián)Q代奠定基礎；獲得了“半導體激光線陣及迭陣的微通道熱沉化學清洗裝置”、“粗糙元型半導體激光器有源熱沉結(jié)構及制備方法”、“半導體激光頭泵浦源用微通道熱沉結(jié)構及制備方法”和“復合熱沉半導體激光器結(jié)構及制備方法”等4項授權發(fā)明專利。
攻克了千瓦級半導體激光器散熱難題，開發(fā)出42層6700瓦激光迭陣模塊，成功應用于國家重大項目；發(fā)明了一種垂直腔面發(fā)射激光器列陣的串接結(jié)構，解決了垂直腔面發(fā)射激光器大面積二維集成面陣需大電流驅(qū)動的技術難題,為千瓦至萬瓦級高光束質(zhì)量激光面陣開發(fā)及應用奠定了基礎。
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