半導(dǎo)體激光器工作原理

更新時(shí)間：2025-03-24

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半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管，是用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器。它具有體積小、壽命長的特點(diǎn)，并可采用簡單的注入電流的方式來泵浦其工作電壓和電流與集成電路兼容，因而可與之單片集成。由于這些優(yōu)點(diǎn)，半導(dǎo)體二極管激光器在激光通信、光存儲(chǔ)、光陀螺、激光打印、測距以及雷達(dá)等方面以及獲得了廣泛的應(yīng)用。

2.半導(dǎo)體激光器工作原理--特性

半導(dǎo)體激光器是以半導(dǎo)體材料為工作物質(zhì)的一類激光器件。它誕生于1962年，除了具有激光器的共同特點(diǎn)外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 體積小，重量輕;

(2) 驅(qū)動(dòng)功率和電流較低;

(3) 效率高、工作壽命長;

(4) 可直接電調(diào)制;

(5) 易于與各種光電子器件實(shí)現(xiàn)光電子集成;

(6) 與半導(dǎo)體制造技術(shù)兼容;可大批量生產(chǎn)。

由于這些特點(diǎn)，半導(dǎo)體激光器自問世以來得到了世界各國的廣泛關(guān)注與研究。成為世界上發(fā)展最快、應(yīng)用廣泛、走出實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)商用化且產(chǎn)值最大的一類激光器。

3.半導(dǎo)體激光器工作原理

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

半導(dǎo)體激光器是依靠注入載流子工作的，發(fā)射激光必須具備三個(gè)基本條件：

(1)要產(chǎn)生足夠的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，即高能態(tài)粒子數(shù)足夠的大于處于低能態(tài)的粒子數(shù);

(2)有一個(gè)合適的諧振腔能夠起到反饋?zhàn)饔?，使受激輻射光子增生，從而產(chǎn)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。