欧司朗负责协调 BMBF 项目，着力开发高亮度红外激光源

作为“集成微光子技术”倡议的一部分，欧司朗光电半导体负责协调 IMOTHEB（Integrated microoptical and microthermal elements for diode lasers of high brilliance / 高亮度二极管激光器集成微光学和微热元件）项目的各项工作。IMOTHEB 项目旨在提高激光系统的性能并降低生产成本。其项目合作伙伴还包含德国 DILAS 半导体激光有限公司和德国 Max Born 研究所。这一项目 (FKZ 13N12312) 于 2012 年 10 月 1 日启动，将一直持续到 2015 年 9 月 30 日，项目获得德国联邦教育和研究部 (BMBF) 的鼎力支持。

用于切割、焊接等材料加工工序的二极管泵浦高功率激光系统在工业中起着越来越重要的作用。相较于二氧化碳激光器和闪光灯泵浦激光器，二极管泵浦高功率激光系统具有运营成本更低、效率更高而尺寸更小的优势。目前，在光学材料加工中，光纤激光器和光纤耦合二极管激光器的重要性与日俱增。但是，随着它们的广泛应用，人们开始将焦点转移到了成本问题。因此，既能提高激光系统的性能又能降低生产成本的研发项目蓄势待发。而红外半导体激光二极管可用于泵浦光纤激光器，是主要的元件。它们在生产自动化和系统小型化方面具有巨大的潜力；例如，性能的提高意味着半导体芯片的运用数量将会减少。

因此，IMOTHEB 项目的研究目标在于探索出可以大大降低泵浦模块成本的新方法和新技术，这里所说的泵浦模块不仅包括半导体激光器，而且还包括冷却元件、光学元件和传感器。在项目期间，还计划在保持相同高光束质量的同时，将半导体激光器的光输出提高 40%。IMOTHEB 项目将整条增值链从半导体芯片映射到了整个激光系统。项目的合作伙伴们带来了他们各自专长领域的专业技术：

•         欧司朗光电半导体负责该项目的协调工作，并提供它在半导体、激光二极管和激光棒等方面的专业技术；而模拟部分则分包给了德国弗朗霍夫应用光学与精密工程研究所 (Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering)。
•         DILAS 负责改进热阻和激光模块高集成度的组装技术，同时负责模块生产自动化。
•         Max Born 研究所扮演着科学合作伙伴的角色，负责芯片和模块的分析和特征描述。

欧司朗光电半导体已经设定了提升半导体级集成度的目标，从而大大提高红外激光二极管的亮度。因而，微光学和微热元件将直接集成到芯片上。在项目进行的过程中，在保持相同高发射质量的同时，有望将光输出的最佳值提高 40%。如果实现了更高的光输出，激光芯片将成为光纤激光泵浦模块和光纤耦合二极管激光器的理想元件。欧司朗光电半导体德国总部的项目主管 Alexander Bachmann 博士表示：“我们需要的是不仅能够带来技术效益还能够带来经济效益的研究成果，从而增强我们的竞争实力。基于项目成果，我们的高亮度激光二极管将在光纤中提供更高的光输出，因而系统需要的芯片数量就会更少，激光系统也因此更为高效、更具成本效益。”
 
图片来源：欧司朗
欧司朗光电半导体在 IMOTHEB 项目中开发的高功率激光棒原型
 
 
图片来源：欧司朗
激光二极管光输出更高，激光系统的自动化组装流程推陈出新，都旨在提升激光焊接、激光切割等工业应用的效率和成本效益。