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。常用工作物質有砷化鎵（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，可分為同質結、單異質結、雙異質結等幾種。同質結激光器和單異質結激光器在室溫時多為脈沖器件，而雙異質結激光器室溫時可實現連續工作。
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。
半導體激光器具有高速調制、功率穩定、線寬窄、體積小、結構緊湊、驅動電路集成化的特點，光束質量和調制性能，廣泛應用于：科學研究，工業儀器開發、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是重要的激光器種類，也廣泛應用于印刷業和醫學領域。
半導體激光器的光功率是指在規定驅動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特性，連續驅動條件，輸出功率就是連續光功率，如果是脈沖驅動條件，輸出的光功率可用峰值功率或平均功率來衡量。激光器的中心波長是指激光器所發光譜曲線的中心點所對應的波長，通常用該指標來標稱激光器的發光波長。
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