光学超晶格芯片是基于光学超晶格晶体的频率变换特性,实现对激光波长灵活调控的高科技芯片。激光器直接输出的波长种类有限,难以满足实际应用对不同波长的多样化需求,光学超晶格芯片能将单一波长的激光转换为晶体透光范围内的任意波长,应用价值高。
根据内部畴结构不同,光学超晶格芯片分为单周期结构、多周期结构、级联周期结构、扇形结构、啁啾结构;根据器件结构不同,光学超晶格芯片分为平面波导结构、块状结构、掩埋波导结构、脊型波导结构、模组结构等。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国光学超晶格芯片行业研究及十五五规划分析报告》显示,光学超晶格芯片主要功能为激光频率转换,具有非线性效应强、操控精度高等特点,可用于激光加工、激光显示、太赫兹无损检测、生物检测、量子信息、高速光通信、国防安全、精密传感、量子测量、阿秒激光、微观世界研究等领域。
从材料体系来看,光学超晶格芯片材料体系涵盖PPLT(周期极化钽酸锂)、PPKTP(周期极化磷酸钛氧钾)、PPLN(周期极化铌酸锂)、PPKTA,PPRTP、PPRTA、PPLBGO等光学超晶格晶体。
目前全球光学超晶格晶体产业化企业主要包括美国CTI、英国Covesion、日本Oxide、以色列Raicol、台湾龙彩科技、中科晶创光电等。光学超晶格晶体价格高昂、极化工艺存在一定的技术门槛,我国大部分基质材料与国际先进水平存在差距,一定情况下制约了光学超晶格芯片产业发展。
光学超晶格芯片制备技术却长期由海外垄断,我国国产替代空间大,苏州睿科晶创光电科技有限公司(睿科晶创)是目前推动光学超晶格芯片国产化的核心力量。目前睿科晶创已经实现光学超晶格芯片量产,构建出了完整的光学超晶格晶体芯片块状和薄膜器件全产业链研发生产平台,自主研发的光学超晶格芯片PPLN晶体频率变换技术获得了“中国十大光学产业技术应用奖”。目前睿科晶创正积极推进融资计划,持续探索和优化光学超晶格芯片的工艺。
新思界
行业分析人士表示,光学超晶格芯片作为激光变频、量子光源等领域的核心器件,目前正处于海外技术封锁逐步瓦解、国产替代加速推进的阶段,随着激光加工、光通信等领域对高性能激光源需求释放,光学超晶格芯片市场空间将持续拓宽。国产芯片在性能上与国际先进水平差距不断缩小,但在品牌认知度和市场占有率方面仍处于劣势,国产化替代仍需持续投入。
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