世界激光产业大会2023年5月6日至8日在济南召开，作为大会的协办单位全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会（SAC/TC284）于5月7日在济南凯宾斯基酒店召开第四届成立大会。此次成立大会是世界激光产业大会的平行会议之一，得到了济南市贸促会和中国光学光电子行业协会的鼎立支持。

中国机械工业联合会标准工作部主管领导王墨洋代表行业主管部门宣读了国家标准化管理委员会2022年第21号《关于批准全国电压电流等级和频率标准化技术委员会等27个技术标委会换届的公告》批文，批准了第四届全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会组成方案，并为第四届89名委员颁发了委员证书和委员单位牌匾。

第四届全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会主任委员由中国电子科技集团公司第十一研究所姜东升担任；副主任委员由解放军总医院顾瑛院士、中电科光电科技有限公司孙殿中、大族激光科技产业集团股份有限公司冯建国、武汉华工激光工程有限责任公司邓家科、浙江三色光电技术有限公司牟同升担任；秘书长由中国电子科技集团公司第十一研究所戚燕担任，副秘书长由北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司刘志刚担任。

全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员(SAC/TC284)秘书处承担单位是中国电子科技集团公司第十一研究所。第四届SAC/TC284聘请中国电子科技集团公司仲里总监、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所欧阳劲松所长、北京京仪光电技术研究所有限公司陆耀东教授级高工担任顾问。

图1：王墨洋主管为正副主任委员及代表和正副秘书长颁发委员证书

图2：王墨洋主管为正副主任委员及代表和正副秘书长颁发委员单位牌匾

会上表彰和颁发了第三届SAC/TC284（2017年至2022年）先进单位奖10个和先进个人奖15名，10个先进单位按照得分顺序分别是：中国电子科技集团公司第十一研究所、杭州浙大三色仪器有限公司、北京光电技术研究所、 浙江省医疗器械检验院、大族激光科技产业集团股份有限公司、武汉华工激光工程有限责任公司、北京工业大学激光工程研究院、中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所、深圳市计量质量检测研究院、国营第五三〇八厂。

图3：第三届主任委员仲里为10个先进单位颁发奖牌

15名先进个人按照得分顺序分别是：吴爱平、牟同升、孙殿中、陆耀东、戚燕、卢飞星、乔波、邓玉强、冯建国、徐涛、李晓华、唐前进、杨和逸、夏铭、唐霞辉。

图4：第三届主任委员仲里为15名先进个人颁发证书

姜东升主任委员做了第四届SAC/TC284主任委员工作报告，总结第三届工作的主要成绩，介绍了本届的重点工作：一、继续做好本会的组织建设和标准体系建设；二、全力完成标准制修订计划，增加标准的数量；三、加强标准制修订过程管理，强化培训和宣贯；四、积极参与国际标准化工作；五、积极做好国标委的TC考核评估准备工作。面对新时期、新任务、新挑战，姜主任勉励大家乘着学习党的“二十大”精神的东风，满怀必胜信念，共同做好全国光辐射安全和激光设备领域标准化工作，不辜负上级的要求，不辜负行业的期望。

图4：第四届全国光辐射安全和激光设备标准技术委员会委员合影

在完成预定议程后，第四届全国光辐射安全和激光设备标准技术委员会成立大会圆满结束。

5月8日济南市贸促会同SAC/TC284秘书处一起组织与会部分委员和行业专家到济南市大族超能激光科技有限公司、高新区智能装备城考察调研。

图5：与会部分委员和行业专家到济南大族超能考察调研

图6：与会部分委员和行业专家到济南市高新区智能装备城考察调研

第四届SAC/TC284的工作宗旨是遵守《中华人民共和国标准化法》，按照《全国专业标准化技术委员会管理办法》的要求开展工作。站在《国家标准化发展纲要》战略高度，贯彻和执行国家标准化政策和任务，将SAC/TC284建成公正、公平、公开的技术中介机构，充分反映各方面意见，体现国家利益；以标准规范化和国际化为目标，按照市场经济的规律办事，为企业服务，为客户服务，为政府服务。工作指导思想是：创新标准工作，协同服务行业。

全国光辐射安全和激光设备标准技术委员会

2023年5月19日供稿

2023年5月16-18日，第十九届“中国光谷”国际光电子博览会暨论坛在中国光谷科技会展中心举办，长光华芯携一系列最新产品亮相，并发布56G PAM4 EML光通信芯片，进入光芯片高端市场，开启广阔增长空间。

光子集成电路，将一系列光电功能组合在一块芯片上，在日常生活中越来越常见。它们被用于连接数据中心服务器机架的高速光收发器，包括用于传输IEEE Spectrum网站的高速光收发器，用于保持自动驾驶汽车在轨道上的激光雷达，用于发现大气中的化学物质的光谱仪，以及许多其他应用。所有这些系统都变得越来越便宜，在某些情况下，通过使用硅制造技术制造大部分集成电路，在经济上已经变得可行。

已经能够在硅光子芯片上集成几乎所有重要的光学功能，包括调制和检测的基本功能，除了一项：发光。硅本身不能有效地做到这一点，所以由所谓的III-V材料制成的半导体，以其成分在周期表上的位置命名，通常用于制造单独封装的组件来发光。

如果你可以在你的设计中使用外部激光二极管，那就没有问题。但最近有几个因素促使工程师们将激光与硅光子学集成起来。例如，可能没有空间放置单独的光源。植入体内用于监测血糖水平的微型设备可能会面临这个问题。或者应用程序的成本可能需要更紧密的集成:当你可以在一块硅片上安装数百或数千个激光器时，你最终将获得比需要连接单独芯片更低的成本和更高的可靠性。

有很多方法可以实现激光和硅的这种更紧密的集成。在位于比利时的纳米电子研发中心 Imec 工作，我们目前正在推行四种基本策略：倒装芯片加工、微转移印刷、晶圆键合和单片集成。以下是关于这些方法如何工作、它们的可扩展性和成熟度水平以及它们的优缺点的指南。

在倒装芯片键合中，激光芯片 [左] 被单独转移并键合到硅光子晶圆上。

将激光器直接集成到硅晶圆上的一种直接方法是芯片封装技术，称为倒装芯片工艺，顾名思义。

芯片的电气连接在顶部，最上层的互连终止于金属焊盘。倒装芯片技术依赖于连接到这些焊盘上的焊球。然后将芯片翻转过来，使焊料与芯片封装上的相应焊盘对齐（或者在我们的例子中是另一个芯片上）。然后焊料熔化，将芯片粘合到封装上。

当试图将激光芯片键合到硅光子芯片时，这个概念是相似的，但更为严格。边缘发射激光器在晶圆上进行全面加工，切割成单独的芯片，并由供应商进行测试。然后使用高精度版本的倒装芯片工艺将单个激光芯片键合到目标硅光子晶圆上，一次一个激光芯片。困难的部分是确保边缘发射的激光输出与硅光子芯片的输入对齐。我们使用称为对接耦合的工艺，其中激光器放置在硅的凹陷部分，因此它横向邻接硅光子波导的蚀刻面。晶圆级硅光子工艺，以提高这一性能。它将机械对准基座和更精确蚀刻的对接耦合接口添加到硅芯片上，以实现优于几百纳米的垂直对准。使用这些技术，我们在 300 毫米硅光子晶圆上组装了某些激光设备。我们很高兴地看到，来自每个设备的 50 毫瓦激光中有多达 80% 被耦合到与其相连的硅光子芯片中。在最坏的情况下，整个晶圆上的耦合度仍然在 60% 左右。这些结果可与主动对准实现的耦合效率相媲美，主动对准是一个更耗时的过程，其中来自激光器本身的光用于引导对准过程。

倒装芯片方法的一个显着优势是配对芯片类型的简单性和灵活性。因为它们可以在现有的生产线上生产，附加工程有限，所以它们每个都可以从多个制造商处采购。而且，随着市场需求的增加，越来越多的供应商提供倒装芯片组装服务。另一方面，该过程的顺序性质——每个激光芯片都需要单独拾取和放置——是一个重大缺陷。从长远来看，它限制了制造吞吐量和大幅降低成本的潜力。这对于成本敏感的应用（如消费产品）以及每个芯片需要多个激光设备的系统尤为重要。

使用倒装芯片方法的高精度版本将激光芯片连接到硅光子芯片上。

微转移印刷消除了对接耦合的一些对齐困难，同时还加快了组装过程。与倒装芯片工艺一样，发光器件生长在 III-V 族半导体基板上。但有一个很大的不同：III-V 晶圆没有被切割成单独的芯片。相反，晶圆上的激光器被底切，因此它们仅通过小系绳连接到源晶圆。然后用类似墨水印章的工具将这些设备一起捡起来，打破系绳。然后，印模将激光器与硅光子晶圆上的波导结构对齐，并将它们粘合在那里。

倒装芯片技术使用金属焊料凸点，而微转移印刷使用粘合剂，甚至可以仅靠分子键合，这依赖于两个平面之间的范德华力，将激光固定到位。此外，硅光子芯片中光源和波导之间的光学耦合通过不同的过程发生。该过程称为渐逝耦合，将激光器放置在硅波导结构的顶部，然后光“渗入”其中。虽然以这种方式传输的功率较少，但渐逝耦合比对接耦合要求的对准精度低。

具有更大的对齐容差使该技术能够一次传输数千个设备。因此，原则上它应该允许比倒装芯片处理更高的吞吐量，并且是要求在每单位面积上集成大量 III-V 族组件的应用的理想选择。

尽管转印是制造 microLED 显示器的既定工艺，例如许多增强现实和虚拟现实产品所需的显示器，但尚未准备好打印激光或光学放大器。但我们到了那里。

在微转移印刷中，激光芯片 [红色矩形，左] 在其自己的晶圆上固定到位。邮票 [浅灰色] 一次拾取多个激光器并将它们放置在硅光子晶圆上。

将发光元件与其硅光子学伙伴精确对齐是我们讨论的两种技术的关键步骤。但是有一种技术，一种称为 III-V 族硅晶圆键合的技术，找到了解决方法。该方案不是将已构建的激光器（或其他发光组件）转移到经过处理的硅晶片，而是将 III-V 族半导体的空白芯片（甚至小晶片）粘合到该硅晶片。然后，您可以在已有相应硅波导的地方构建所需的激光设备。

在转移的材料中，我们只对结晶 III-V 材料的薄层感兴趣，称为外延层。因此，在与硅晶圆键合后，其余材料将被去除。可以使用标准光刻和晶圆级工艺在与底层硅波导对齐的外延层中制造激光二极管。然后蚀刻掉任何不需要的 III-V 材料。

III-V 族与硅晶圆键合的一个缺点是您需要大量投资来建立一条生产线，该生产线可以使用用于制造 200 毫米或 300 毫米的硅晶圆的工具来处理 III-V 族工艺步骤毫米直径。这种工具与激光二极管铸造厂中使用的工具非常不同，后者的典型晶圆直径要小得多。

在芯片到晶圆键合中，III-V 族半导体 [粉红色] 的空白片被键合到已经处理过的硅光子晶圆上。III-V 族材料在硅波导上方加工成激光器。然后蚀刻掉其余的 III-V 材料。

将所涉及的两种不同材料结合起来的理想方法是直接在硅上生长 III-V 族半导体，这种方法称为单片集成。这将消除任何粘合或对齐的需要，并且将减少浪费的 III-V 材料的数量。但要使这种策略切实可行，必须克服许多技术障碍。因此，Imec 和其他地方继续朝着这个目标进行研究。

该研究的主要目的是创造具有低缺陷密度的结晶 III-V 材料。根本问题在于，硅中原子的晶格间距与感兴趣的 III-V 族半导体中原子的晶格间距之间存在相当大的不匹配——超过 4%。

由于这种晶格失配，在硅上生长的每个 III-V 层都会产生应变。仅添加几纳米的 III-V 薄膜后，晶体中就会出现缺陷，从而释放累积的应变。这些“失配”缺陷沿着穿透整个 III-V 层的线形成。这些缺陷包括开路晶体键线和局部晶体畸变，这两者都会严重降低光电器件的性能。

为防止这些缺陷破坏激光器，必须将它们限制在远离设备的地方。这样做通常涉及铺设一层几微米厚的 III-V 材料，在下面的失配缺陷和上面的无应变区域之间形成一个巨大的缓冲区，激光设备可以在那里制造。加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的研究人员报告了使用这种方法取得的出色进展，展示了具有可靠寿命的高效砷化镓基量子点激光器。

然而，这些实验只是在小规模上进行的。将该技术扩展到工业中使用的 200 或 300 毫米晶圆将很困难。添加厚缓冲层可能会导致各种机械问题，例如 III-V 薄膜内部出现裂纹或晶圆弯曲。此外，由于有源器件位于如此厚的缓冲层之上，因此很难将光耦合到硅基板中的下方波导。

NRE 使用一种称为纵横比陷印的现象将缺陷限制在小区域。它首先在二氧化硅绝缘体层内形成又窄又深的沟槽。在沟槽底部，也就是绝缘体与硅接触的地方，一条凹槽切入硅中，使空隙的横截面呈箭头形。然后在沟槽内生长一层薄薄的 III-V 族晶体，应变引起的失配缺陷被有效地捕获在沟槽侧壁，防止这些缺陷线穿透得更远。填充沟槽后，继续生长以在沟槽上方形成更大的 III-V 族材料纳米脊。该纳米级脊中的材料完全没有缺陷，因此可用于激光设备。

Nanoridge engineering 在硅中特殊形状的沟槽中生长适用于激光的半导体。沟槽的形状将缺陷 [插图] 置于激光器构造区域的下方。

相对适中的安装成本和倒装芯片激光器组件的准备就绪将使近期产品成为可能，并且对于每个光子 IC 只需要一个或几个激光器的应用特别有吸引力，例如数据中心使用的光收发器。此外，这种方法固有的灵活性使其对需要非标准激光波长或不常见的光子技术的应用具有吸引力。

对于每个光子 IC 需要多个激光器或放大器的大批量应用，转移印刷和芯片到晶圆键合提供更高的制造吞吐量、更小的耦合损耗，并有可能进一步降低成本。因为这里的设置成本要高得多，所以适合这些技术的应用程序必须有很大的市场。

最后，硅上的直接 III-V 族外延，例如 NRE 技术，代表了激光集成的最高水平。但我们和其他研究人员必须在材料质量和晶圆级集成方面取得进一步进展，才能释放其潜力。

2014年度诺贝尔化学奖授予了美国科学家埃里克·白兹格（Eric Betzig）、威廉·E·莫纳尔（William E.Moerner）和德国科学家斯特凡·W·赫尔(Stefan W.Hell)，以表彰他们开发出超高分辨率荧光显微镜，让人类能以精确视角窥探到小于衍射极限的纳米级微观世界光学图像。受这项工作的启发，上海理工大学光子芯片研究院的研究团队研发了一种新型的激光光刻技术，用于制造超精细的石墨烯图案。它打破了碳基光刻技术向纳米尺度发展的衍射极限障碍。该成果以“Two-beam ultrafast laser scribing of graphene patterns with 90 nm sub-diffraction feature size”为题发表在Ultrafast Science上。

石墨烯的激光直写图案化被广泛应用于光电子器件领域，可以有效提升器件的性能。传统的石墨烯图案直写通常利用单光束光刻驱动氧化石墨烯的光还原，从而形成石墨烯图案。但由于光学衍射极限的限制，目前所报道的激光直写石墨烯图案的线宽大都在微米量级，制作超越衍射极限尺度的激光直写石墨烯图案是光刻领域的一个巨大的挑战。

图 制作亚衍射石墨烯结构的双光束超快激光直写工艺

研究团队所提出的基于超分辨荧光显微镜的双光束激光光刻技术，可以利用一道环形光束来抑制写入光束所触发的光刻胶反应，由此产生线宽超越衍射极限尺度的超精细光刻胶图案。

陈希教授表示，团队的目标是寻找到一条用于制造超精细石墨烯图案的双光束光刻方案。但与光刻胶光刻不同的是，氧化石墨烯光还原的抑制途径尚未实现。因此，该研究的关键之处是突破激光驱动石墨烯氧化的瓶颈。

论文中展示了具有高还原度的激光直写石墨烯在飞秒激光照射下的氧化现象。实现表明，波长为532nm的飞秒激光可以诱导从激光直写石墨烯到氧化态激光直写石墨烯的化学变化。基于这种激光驱动的氧化机制，研究人员同时控制环形的石墨烯还原激光光束和球形的石墨烯氧化激光光束，用于超精细石墨烯图案的制造。其中球形光束将激光直写石墨烯转化为氧化激光直写石墨烯，将激光直写石墨烯的光刻线分裂成两条具有超越衍射极限尺度的光刻线，从而通过双光束光刻实现了最小线宽为90nm的激光直写石墨烯图案。

石墨烯是碳基电路的基础材料,该团队所研发的双光束石墨烯激光光刻工艺为新一代微纳碳基电路的制造奠定了技术基础。

2023世界激光产业大会5月6日在山东济南开幕。来自中国、德国、俄罗斯、日本、韩国等国家的知名专家、企业代表等400余人参会，聚焦激光产业创新交流合作，促进激光产业链、供应链稳定，共同搭建世界激光产业合作发展平台。

中国国际贸易促进委员会副会长于健龙在开幕式致辞中表示，本次世界激光产业大会对接世界激光先进制造技术，搭建创新资源展洽供需对接的平台，对加强激光上下游产业链的深度融合，推动先进激光技术和智能装备的发展具有重要作用。

日本科技振兴机构执行总监米山春子在致辞中表示，山东是中国装备制造业大省，也是日本在中国重要的投资地与合作伙伴。双方一直交往密切，合作频繁。以济南市为主的山东激光装备制造业在中国具有很好的产业优势。“我们双方产业结构相近，相信本次大会将为两国企业开展技术、人才、项目等深层次合作，提供机遇，搭建合作发展平台。”

欧洲光电产业协会秘书长卡洛斯·李在视频致辞中表示，该协会是世界上最大的光电子行业协会，拥有800多家成员公司。“中国的激光产业发展迅速，技术领先，非常期待有机会能够到中国学习，搭建激光产业合作的桥梁，促成欧洲与中国激光企业共同发展。”

中共济南市委副书记、市长于海田在致辞中表示，济南激光产业根植于该市深厚的机床工业基础，依托进出口贸易逐渐发展壮大，如今已成为产业链条完整、规模优势突出的重要集聚区，产业集群覆盖激光外延材料、元器件、激光器、激光加工装备制造、激光通信、激光探测与监测、辅助类晶体材料等各领域，正加快崛起成为“中国激光第三极”。

据悉，济南现有激光企业320余家，产业规模达到150亿元(人民币，下同)，以激光切割为主的激光装备出口规模达到40亿元、居中国首位；中小功率泵源在中国的占比超80%，邦德激光、金威刻、森峰激光营收规模均居中国前十位。

会上，“世界激光产业大会·齐鲁光谷”揭牌。齐鲁光谷规划总面积7300亩，将为国内外光学光电子企业提供国际一流产业服务载体。济南综合保税区激光产业全球保税维修中心现场揭牌，将推动激光器全球维修业务发展，为激光企业解决海外售后问题。

据悉，本届大会以“激遇济南 光链全球”为主题。会议同期举办济南激光品牌海外推广行动暨企业国际对接会、国家强制标准《光辐射安全技术规范》编制组会议等平行会议。

在2023武汉光博会框架下，第十六届中国光谷国际激光峰会将于2023年5月16日，9:00-17:30，在武汉光谷科技会展中心三楼大会议厅2举办。

会议背景： 光电子信息产业是国家十四五规划重点关注的领域，也是湖北省的优势产业。2022年6月28日，习近平总书记考察湖北时指出："光电子信息产业是应用广泛的战略高技术产业，也是我国有条件率先实现突破的高技术产业，湖北武汉东湖新技术开发区在光电子信息产业领域独树一帜"。我们业界同事们要牢记嘱托踔厉前行，奋力走出一条科技自立自强之路。

多年来湖北省在光电子信息领域坚持与国际上的先进国家开展国际科技合作工作，呈现了一大批合作成果，取得了优良效果。当今国际形势日趋复杂多变，国际科技合作和国际产业合作更加凸显出其紧迫性，它既有坚实的基础又有现实的需要。

希望通过此活动，凝练光电子信息产业发展方向，提出亟待攻克的关键核心技术和应用，集聚全球科技创新资源，构建光电子信息领域"产学研"国际合作生态圈，促进湖北光电子信息产业的高质量可持续发展，使中国光谷成为世界光谷。

主办单位：中华人民共和国工业和信息化部、中华人民共和国科学技术部、国家知识产权局、中国科学院、中国国际贸易促进委员会、湖北省人民政府。

承办单位：湖北省科学技术厅、武汉东湖新技术开发区管理委员会。

执行单位：湖北武汉中俄科技合作中心、国际科技组织俄罗斯激光协会、武汉激源技术服务有限公司、上海意桐光电科技有限公司。

支持单位：激光加工国家工程研究中心、大功率激光器国家级国际联合研究中心、湖北省对外科技交流中心、武汉光电工业研究院、武汉中国光谷激光行业协会、湖北省激光学会、武汉激光学会、湖北东湖国家绿色光电国际创新园、武汉国家卫星产业国际创新园、激光制造网。

会议规模：线下150人，线上1100+人，主要由光电子信息、钣金加工、钢铁冶金、修船造船、航空航天、工程机械、3C电子、5G通信、农牧渔业、生物医学、生命科学、艺术制品加工等领域的国内外企事业单位、高校、科研院所的专家学者、技术及管理人员、投融资专家等构成，国外高级专家15+名。拟安排专题报告15篇，其中国外5篇；国际需求对接10+个，国内致辞一篇，国外致辞两篇。

会议经费：按照政府支持，市场化运作方式筹措经费，不收注册费。

会议主席：激光加工国家工程研究中心主任朱晓教授、国际科技组织俄罗斯激光协会会长科福仕教授。

专家委员会共主席：武汉华工激光工程有限责任公司邓家科教授级高工、华中科技大学唐霞辉教授、武汉大学龚威教授、武汉锐科光纤激光技术股份有限公司闫大鹏教授级高工、苏州长光华芯光电技术股份有限公司闵大勇教授级高工、武汉新特光电技术有限公司陈义红教授级高工、制造装备数字化国家工程研究中心蒋平教授、国家信息光电子创新中心傅焰峰教授级高工、圣彼得堡激光系统股份公司巴列索教授。

程序委员会主席：湖北武汉中俄科技合作中心常务副主任朱耘，联系方式：+86 15827183555，hbste@139.com。

会议主题：以科技创新引领光电子信息产业高质量发展。

会议内容：主要包括激光加工、激光医疗、激光芯片、光学元器件、激光智能制造整体解决方案以及激光增材制造等光电子信息前沿技术。

会议议程：

会议说明：将采用线上线下相结合的方式举办，主要环节包括介绍重要嘉宾、领导致辞、专题报告、现场提问、需求对接。每个报告限定20分钟，国内报告用中文或英文演讲，国外报告用英文演讲，会议现场配有专职英文和俄文高级翻译，采用交替传译方式进行现场翻译工作。线上会议拟采用ZOOM会议方式实施，安排导播台等设备一台套、主摄像机一台、前面45度副摄像机一台、专职摄影一名。网速拟采用5G手机信号多机并行来保障，进行全球网上直播和现场照片直播。

会议宗旨：一是健全新型举国体制，强化国家战略科技力量，促进湖北省光电子信息产业向上游向高端升级，大力组织协调开展关键核心技术的研发和应用，力争率先实现突破。二是带领湖北省光电子信息产业的企业积极参与一带一路的建设，充分利用湖北自贸区的优势条件，努力构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。三是围绕光电子信息产业的紧迫现实需求，充分考量持续三年的新冠疫情对全球经济形成的巨大下行压力和对全球科技合作及全球产业合作带来的不利影响，集聚跨专业跨行业国际创新资源，探索联合遂行国际合作的新方法和新形式。