核心技術又可分為技術核心和設計核心。技術核心是在基礎理論基礎上在確定技術路線情況下支撐產品實現的技術選擇中的關鍵部分，完成這條思路的技術和工藝就是核心技術。核心技術是企業較長時期積累的一組先進復雜的、具有較大用戶價值的技術和能力的集合體，而不是單個分散的技術或服務。

2021年7月下旬，中科院科研儀器設備研制項目“萬瓦級半導體激光器綜合測試系統研制”通過測試驗收。該項目，瞄準我國半導體激光器、光纖激光器等高功率激光綜合測試需求，解決激光功率、光譜、發散角等核心參數的綜合測試難題，開發可承載萬瓦級激光功率的1.2米口徑積分球、發散角測試儀，并集成高功率多參數測試功能。通過項目組兩年的技術攻關，掌握了各類積分球涂層制備核心技術，申請發明專利6項，轉化若干小型積分球產品，部分產品填補行業空白。

半導體激光器又稱激光二極管，是用半導體材料作為工作物質的激光器。由于物質結構上的差異，不同種類產生激光的具體過程比較特殊。

半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質而產生激光的器件.其工作原理是通過一定的激勵方式，在半導體物質的能帶(導帶與價帶)之間，或者半導體物質的能帶與雜質(受主或施主)能級之間，實現非平衡載流子的粒子數反轉，當處于粒子數反轉狀態的大量電子與空穴復合時，便產生受激發射作用。

半導體激光器的激勵方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵式。電注入式半導體激光器，一般是由砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等材料制成的半導體面結型二極管，沿正向偏壓注入電流進行激勵，在結平面區域產生受激發射。光泵式半導體激光器，一般用N型或P型半導體單晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物質，以其他激光器發出的激光作光泵激勵。

高能電子束激勵式半導體激光器，一般也是用N型或者P型半導體單晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質，通過由外部注入高能電子束進行激勵。在半導體激光器件中，性能較好，應用較廣的是具有雙異質結構的電注入式GaAs二極管激光器。

半導體激光在1962年被成功激發，在1970年實現室溫下連續輸出。后來經過改良，開發出雙異質接合型激光及條紋型構造的激光二極管等，廣泛使用于光纖通信、光盤、激光打印機、激光掃描器、激光指示器(激光筆)，是目前生產量最大的激光器。

激光二極體的優點有：效率高、體積小、重量輕且價格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%，P-N型也達到數15%~25%，總而言之能量效率高是其最大特色。另外，它的連續輸出波長涵蓋了紅外線到可見光范圍，而光脈沖輸出達50W(脈寬100ns)等級的產品也已商業化，作為激光雷達或激發光源可說是非常容易使用的激光的例子。

半導體激光器是依靠注入載流子工作的，發射激光必須具備三個基本條件：

(1)要產生足夠的 粒子數反轉分布，即高能態粒子數足夠的大于處于低能態的粒子數;

(2)有一個合適的諧振腔能夠起到反饋作用，使受激輻射光子增生，從而產生激光震蕩;

(3)要滿足一定的閥值條件，以使光子增益等于或大于光子的損耗。

半導體激光器工作原理是激勵方式，利用半導體物質(即利用電子)在能帶間躍遷發光，用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡，組成諧振腔，使光振蕩、反饋，產生光的輻射放大，輸出激光。

半導體激光器優點：體積小、重量輕、運轉可靠、耗電少、效率高等。

光纖激光器是用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發出來：在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”，當適當加入正反饋回路(構成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。

光纖激光器應用范圍非常廣泛，包括激光光纖通訊、激光空間遠距通訊、工業造船、汽車制造、激光雕刻激光打標激光切割、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊、淬水、包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫療器械儀器設備、大型基礎建設，作為其他激光器的泵浦源等等。

光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎上開發出出來。在泵浦光作用下光纖內很容易形成功率密度升高，造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”，當適當加入正反饋回路(構成諧振腔)便可形成激光振蕩輸出。

積分球是一個內壁涂有白色漫反射材料的空腔球體，又稱光度球，光通球等。 球壁上開一個或幾個窗孔，用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內壁應是良好的球面，通常要求它相對于理想球面的偏差應不大于內徑的0.2%。球內壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系數接近于1的材料。常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇，將它和膠質粘合劑混合均勻后，噴涂在內壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內的光譜反射比都在99%以上，這樣，進入積分球的光經過內壁涂層多次反射，在內壁上形成均勻照度。為獲得較高的測量準確度，積分球的開孔比應盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個球內壁面積之比。

新聞來源：中國科學院空天信息創新研究院