吉光半导体实现1470nm高功率激光芯片性能重大突破

 近日，吉光半导体联合中国科学院长春光机所重磅达成技术攻关成果，成功实现InP基1470 nm波段半导体激光单管芯片连续输出功率突破10W，为全球该品类芯片首次突破10W连续功率壁垒。该研究成果已于2026年1月刊发于国际权威期刊《Applied Physics Express》，同时入选国际顶级半导体行业媒体《Compound Semiconductor》（第32卷第2期）专题专栏报道，技术指标达到国际领先水平。

据了解，1470 nm波段激光器适配材料加工、工业焊接、板材封边、现代农业、医疗美容、微创外科手术等多元应用场景，产业化价值突出。相较于其他材料体系激光器，InP基激光器具备体积小巧、光电转换效率高、集成难度低、波长可调性强等核心优势，是中长波段高功率激光器件的主流选型。随着下游行业规模化发展，市场对低成本、紧凑型大功率激光模块需求持续攀升，行业亟需具备数十至数百瓦连续波输出能力的激光模组，而高性能高功率单管激光芯片，是模组产业化落地的核心底座。

长期以来，InP基长波长激光芯片规模化提功率面临行业共性技术瓶颈：材料体系俄歇复合损耗加剧、器件高温工作稳定性不足、长波长工况光学损耗偏高，多重难题极大限制芯片连续输出功率升级，成为制约大功率1470nm激光器件量产应用的核心卡点。

针对上述行业痛点，吉光半导体联合长光所开展专项产学研攻关，全方位优化1470 nm半导体激光器外延架构。研发团队创新采用高增益量子阱有源区，搭配精细化应变平衡工艺优化，大幅提升外延材料品质与量子发光效率；创新性搭载极非对称宽波导结构，从结构层面抑制电子泄漏、降低光路吸收损耗，有效优化高电流注入工况下器件量子效率与特征温度，筑牢芯片高功率连续工作技术根基。

依托本次自研核心外延工艺，吉光半导体实现高性能InP基激光芯片高品质、高一致性外延生长，经过数百片量产晶圆全流程验证，器件光电性能、使用寿命稳定性优异，性能离散度可控，已具备该款高功率激光芯片规模化量产、稳定供货的全流程工艺能力。

图一：吉光半导体1470nm激光芯片的功率-电流-电压（L-I-V）曲线及效率曲线

本次实测数据显示：自研190 μm条宽1470nm激光器单管，20℃标准工况下连续输出功率达10.2W，受热饱和约束峰值电光转换效率可达42%；器件在18A驱动电流条件下，连续稳态工作时长超3000小时，无明显性能衰减，适配长期工业连续作业场景。优化增大发光条宽、迭代封装工艺后，290 μm条宽同款激光器连续输出功率逼近12W，25A大电流连续驱动下，稳定工作时长超1000小时，功率性能保持平稳。实测结果正式验证，InP基激光单管芯片可实现10W以上稳态连续输出，改写该领域功率性能边界。与此同时，研发数据表明，通过优化发光区结构、升级芯片热管理方案，1470 nm波段激光芯片输出功率仍具备较大提升空间。

此次技术攻坚突破，是吉光半导体在中长波长高功率InP基激光芯片赛道的里程碑式成果，补齐大功率紧凑型激光模组核心芯片短板，打通下游低成本大功率激光模块研发、量产关键链路。目前企业已完成技术同源拓展，依托自研InP外延平台，完成1210-2050nm全波段高功率半导体激光芯片布局，构建多波段产品矩阵。

面向产业未来，吉光半导体将持续深耕中长波长激光芯片核心研发，聚焦更高输出功率、更高电光转换效率、更优光束质量、更长服役寿命四大研发方向，加速高亮度光纤耦合激光模块技术迭代与产业化落地，赋能高端工业加工、医疗光电、智能装备全产业链国产化升级。