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【聚焦】半导体可饱和吸收镜SESAM是重要锁模器件 国内市场

发布时间: 2022-09-05 05:59:42 来源:华体会网站注册 作者:华体会在线登录

  脉冲激光器常用的技术是调Q技术与锁模技术,在高峰值功率、窄脉冲宽度要求下,锁模技术应用比例快速攀升

  半导体可饱和吸收镜(SESAM),是采用半导体材料和工艺制造而成的一种可饱和吸收镜(SAM)。半导体可饱和吸收镜一般有3层结构,底层是半导体反射镜,中间层是半导体可饱和吸收体,上层是反射镜,两个反射镜之间形成法布里-珀罗谐振腔。半导体可饱和吸收镜的主要参数包括中心波长、吸收率、反射率、调制深度、弛豫时间、损伤阈值、饱和通量等。

  脉冲激光器的重要分类是超快激光器,其加工精度高,市场需求旺盛。脉冲激光器常用的技术是调Q技术与锁模技术,在高峰值功率、窄脉冲宽度要求下,锁模技术应用比例快速攀升。锁模技术包括主动锁模、被动锁模两大类,主动锁模只能达到皮秒级,且输出稳定性较弱,被动锁模可达到飞秒级,是制造超快激光器的重要技术,可饱和吸收体是其重要实现方式。

  根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年半导体可饱和吸收镜(SESAM)行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,半导体可饱和吸收镜是被动锁模产生超短脉冲的核心器件,可用于稳定、自启动的半导体泵浦固体激光器中。由于半导体可饱和吸收体是在半导体反射镜上外延生长得到,其厚度可以进行调控,同时,上下两层反射镜的反射率也可以进行调节,因此半导体可饱和吸收镜的调制深度、饱和通量等参数可以根据需要进行控制。现阶段,半导体可饱和吸收镜是应用最为广泛的锁模器件。

  德国BATOP公司是全球领先的半导体可饱和吸收镜生产商,半导体可饱和吸收镜制造技术壁垒较高,早期我国市场需求依靠进口。随着我国制造业不断升级,我国激光加工市场规模不断扩大,并且对高精度激光器需求不断上升。同时,进口半导体可饱和吸收镜存在损伤阈值较低、质量不稳定等缺点。因此,我国自主研发生产半导体可饱和吸收镜需求迫切。

  2019年,北京大学与中科院半导体研究所的科学家合作,研制出用于光纤激光器锁模及微片激光器调Q的高调制深度SESAM(调制深度12%),和用于固体激光器锁模的低调制深度SESAM(调制深度1%)。此项研究成果的问世,打破了我国半导体可饱和吸收镜技术被国外垄断的格局,且产品损伤阈值更高,未来我国半导体可饱和吸收镜市场将逐步实现国产化替代。

  新思界行业分析人士表示,我国政府对半导体可饱和吸收镜的研究也极为重视,“十四五”国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项中提出,研究高性能SESAM材料器件及窄线宽泵浦半导体激光器关键技术(共性关键技术)。这将进一步推动我国半导体可饱和吸收镜技术进步,加快国内半导体可饱和吸收镜市场进口替代步伐。

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