半導體(ti) 物理學的迅速發展及隨之而來的晶體(ti) 管的發明,使科學家們(men) 早在50年代就設想發明半導體(ti) 激光器,60年代早期,很多小組競相進行這方麵的研究。在理論分析方麵,以莫斯科列別捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最為(wei) 傑出。
在1962年7月召開的固體(ti) 器件研究國際會(hui) 議上,美國麻省理工學院林肯實驗室的兩(liang) 名學者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)報告了砷化镓材料的光發射現象,這引起通用電氣研究實驗室工程師哈爾(Hall)的極大興(xing) 趣,在會(hui) 後回家的火車上他寫(xie) 下了有關(guan) 數據。回到家後,哈爾立即製定了研製半導體(ti) 激光器的計劃,並與(yu) 其他研究人員一道,經數周奮鬥,他們(men) 的計劃獲得成功。
像晶體(ti) 二極管一樣,半導體(ti) 激光器也以材料的p-n 結特性為(wei) 基礎,且外觀亦與(yu) 前者類似,因此,半導體(ti) 激光器常被稱為(wei) 二極管激光器或激光二極管。
早期的激光二極管有很多實際限製,例如,隻能在77K 低溫下以微秒脈衝(chong) 工作,過了8年多時間,才由貝爾實驗室和列寧格勒(現在的聖彼得堡)約飛(Ioffe)物理研究所製造出能在室溫下工作的連續器件。而足夠可靠的半導體(ti) 激光器則直到70年代中期才出現。
半導體(ti) 激光器體(ti) 積非常小,最小的隻有米粒那樣大。工作波長依賴於(yu) 激光材料,一般為(wei) 0.6~1.55微米,由於(yu) 多種應用的需要,更短波長的器件在發展中。據報導,以Ⅱ~Ⅳ價(jia) 元素的化合物,如ZnSe 為(wei) 工作物質的激光器,低溫下已得到0.46微米的輸出,而波長0.50~0.51微米的室溫連續器件輸出功率已達10毫瓦以上。但迄今尚未實現商品化。
光纖通信是半導體(ti) 激光可預見的最重要的應用領域,一方麵是世界範圍的遠距離海底光纖通信,另一方麵則是各種地區網。後者包括高速計算機網、航空電子係統、衛生通訊網、高清晰度閉路電視網等。但就目前而言,激光唱機是這類器件的最大市場。其他應用包括高速打印、自由空間光通信、固體(ti) 激光泵浦源、激光指示,及各種醫療應用等。
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