半導體激光器的主要原理講述
更新日期：2023-03-13
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半導體激光器又稱(chēng)激光二極管，是用半導體材料作為工作物質(zhì)的激光器。由于物質(zhì)結構上的差異，不同種類(lèi)產(chǎn)生激光的具體過(guò)程比較特殊。常用工作物質(zhì)有砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。 半導體激光器件，可分為同質(zhì)結、單異質(zhì)結、雙異質(zhì)結等幾種。同質(zhì)結激光器和單異質(zhì)結激光器在室溫時(shí)多為脈沖器件，而雙異質(zhì)結激光器室溫時(shí)可實(shí)現連續工作。
半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生激光的器件。.其工作原理是通過(guò)一定的激勵方式，在半導體物質(zhì)的能帶（導帶與價(jià)帶）之間，或者半導體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)（受主或施主）能級之間，實(shí)現非平衡載流子的粒子數反轉，當處于粒子數反轉狀態(tài)的大量電子與空穴復合時(shí)，便產(chǎn)生受激發(fā)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(jìn)行激勵，在結平面區域產(chǎn)生受激發(fā)射。光泵式半導體激光器，一般用N型或P型半導體單晶做工作物質(zhì)，以其他激光器發(fā)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型半導體單晶做工作物質(zhì)，通過(guò)由外部注入高能電子束進(jìn)行激勵。在半導體激光器件中，性能較好。
半導體激光器具有高速調制、功率穩定、線(xiàn)寬窄、體積小、結構緊湊、驅動(dòng)電路集成化的特點(diǎn)，光束質(zhì)量和調制性能，廣泛應用于：科學(xué)研究，工業(yè)儀器開(kāi)發(fā)、OEM系統集成，此外，尾纖激光器、外部光纖耦合模塊、小型激光器可供選擇。半導體激光器是激光器中可以說(shuō)是重要的激光器種類(lèi)，也廣泛應用于印刷業(yè)和醫學(xué)領(lǐng)域。
半導體激光器的光功率是指在規定驅動(dòng)電流條件下輸出的光功率，該指標直接與工作電流對應，這體現了半導體激光器的電流驅動(dòng)特性，連續驅動(dòng)條件，輸出功率就是連續光功率，如果是脈沖驅動(dòng)條件，輸出的光功率可用峰值功率或平均功率來(lái)衡量。激光器的中心波長(cháng)是指激光器所發(fā)光譜曲線(xiàn)的中心點(diǎn)所對應的波長(cháng)，通常用該指標來(lái)標稱(chēng)激光器的發(fā)光波長(cháng)。
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