半導體(ti) 激光器又稱激光二極管，是用半導體(ti) 材料作為(wei) 工作物質的激光器。它具有體(ti) 積小、壽命長的特點，並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(yu) 集成電路兼容，因而可與(yu) 之單片集成。

由於(yu) 這些優(you) 點，半導體(ti) 二極管激光器在激光通信、光存儲(chu) 、光陀螺、激光打印、測距以及雷達等方麵以及獲得了廣泛的應用。

激光器的發光原理

產(chan) 生激光要滿足以下條件：

一、粒子數反轉；

二、要有諧振腔，能起到光反饋作用，形成激光振蕩；形成形式多樣，最簡單的是法布裏——帕羅諧振腔。

三、產(chan) 生激光還必須滿足閾值條件，也就是增益要大於(yu) 總的損耗。

（1）滿足一定的閥值條件。

為(wei) 了形成穩定振蕩，激光媒質必須能提供足夠大的增益，以彌補諧振腔引起的光損耗及從(cong) 腔麵的激光輸出等引起的損耗，不斷增加腔內(nei) 的光場。這就必須要有足夠強的電流注人，即有足夠的粒子數反轉，粒子數反轉程度越高，得到的增益就越大，即要求必須滿足一定的電流閥值條件。當激光器達到閥值時，具有特定波長的光就能在腔內(nei) 諧振並被放大，最後形成激光而連續地輸出。

（2）諧振腔，能起到光反饋作用，形成激光振蕩。

要實際獲得相幹受激輻射，必須使受激輻射在光學諧振腔內(nei) 得到多次反饋而形成激光振蕩，激光器的諧振腔是由半導體(ti) 晶體(ti) 的自然解理麵作為(wei) 反射鏡形成的，通常在不出光的那一端鍍上高反多層介質膜，而出光麵鍍上減反膜。

對F－P腔（法布裏—拍羅腔）半導體(ti) 激光器可以很方便地利用晶體(ti) 的與(yu) P－N結平麵相垂直的自然解理麵構成F－P 腔。

（3）增益條件：

建立起激射媒質（有源區）內(nei) 載流子的反轉分布。在半導體(ti) 中代表電子能量的是由一係列接近於(yu) 連續的能級所組成的能帶，因此在半導體(ti) 中要實現粒子數反轉，必須在兩(liang) 個(ge) 能帶區域之間，處在高能態導帶底的電子數比處在低能態價(jia) 帶頂的空穴數大很多，這靠給同質結或異質結加正向偏壓，向有源層內(nei) 注人必要的載流子來實現，將電子從(cong) 能量較低的價(jia) 帶激發到能量較高的導帶中去。當處於(yu) 粒子數反轉狀態的大量電子與(yu) 空穴複合時，便產(chan) 生受激發射作用。

半導體(ti) 激光器特性

半導體(ti) 激光器是以半導體(ti) 材料為(wei) 工作物質的一類激光器件。它誕生於(yu) 1962年，除了具有激光器的共同特點外，還具有以下優(you) 點：

（1） 體(ti) 積小，重量輕；

（2） 驅動功率和電流較低；

（3） 效率高、工作壽命長；

（4） 可直接電調製；

（5） 易於(yu) 與(yu) 各種光電子器件實現光電子集成；

（6） 與(yu) 半導體(ti) 製造技術兼容；可大批量生產(chan) 。

由於(yu) 這些特點，半導體(ti) 激光器自問世以來得到了世界各國的廣泛關(guan) 注與(yu) 研究。成為(wei) 世界上發展最快、應用最廣泛、最早走出實驗室實現商用化且產(chan) 值最大的一類激光器。

半導體(ti) 激光器工作原理

半導體(ti) 激光器工作原理是激勵方式，利用半導體(ti) 物質（即利用電子）在能帶間躍遷發光，用半導體(ti) 晶體(ti) 的解理麵形成兩(liang) 個(ge) 平行反射鏡麵作為(wei) 反射鏡，組成諧振腔，使光振蕩、反饋，產(chan) 生光的輻射放大，輸出激光。

半導體(ti) 激光器是依靠注入載流子工作的，發射激光必須具備三個(ge) 基本條件：

（1）要產(chan) 生足夠的 粒子數反轉分布，即高能態粒子數足夠的大於(yu) 處於(yu) 低能態的粒子數；

（2）有一個(ge) 合適的諧振腔能夠起到反饋作用，使受激輻射光子增生，從(cong) 而產(chan) 生激光震蕩；

（3）要滿足一定的閥值條件，以使光子增益等於(yu) 或大於(yu) 光子的損耗。