什么是半导体激光器

时间: 2024-04-13 12:09:17 |   作者: 产品动态

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  半导体激光器是以必定的半导体资料做作业物质而发生激光的器材。。其作业原理是通过必定的鼓励方法，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或许半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，完成非平衡载流子的粒子数回转，当处于粒子数回转状况的很多电子与空穴复合时，便发生受激起射效果。半导体激光器的鼓励方法主要有三种，即电注入式，光泵式和高能电子束鼓励式。电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟（InP）、硫化锌（ZnS）等资料制造成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行鼓励，在结平面区域发生受激起射。光泵式半导体激光器，一般用N型或P型半导体单晶（如GaAS，InAs，InSb等）做作业物质，以其他激光器宣布的激光作光泵鼓励。高能电子束鼓励式半导体激光器，一般也是用N型或许P型半导体单晶（如PbS，CdS，ZhO等）做作业物质，通过由外部注入高能电子束进行鼓励。在半导体激光器材中，功能较好，运用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。

  半导体激光（Semiconductor laser）在1962年被成功激起，在1970年完成室温下接连输出。后来通过改进，开宣布双异质接合型激光及条纹型结构的激光二极管（Laserdiode）等，遍及的运用于光纤通信、光盘、激光打印机、激光扫描器、激光指示器（激光笔），是现在生产量最大的激光器。

  激光二极体的长处有：功率高、体积小、重量轻且价格低。尤其是多重量子井型的功率有20~40%，P-N型也到达数%~25%，总而言之能量功率高是其最大特征。别的，它的接连输出波长涵盖了红外线到可见光规模，而光脉冲输出达50W（脉宽100ns）等级的产品也已商业化，作为激光雷达或激起光源可说是十分简单运用的激光的比如。

  P-I特性提醒了LD输出光功率与注入电流之间的改变规则，因此是LD最重要的特性之一。

  由P-I曲线可知，LD是阈值型器材，随注入电流的不同而阅历了几个典型阶段。

  当注入电流较小时，有源区里不能够完成粒子数回转，自发辐射占主导地位，LD发射一般的荧光，光谱很宽，其作业状况类似于一般的发光二极管。

  跟着注入电流的加大，有源区里完成了粒子数回转，受激辐射开端占主导地位，但当注入电流仍小于阈值电流时，谐振腔里的增益还不足以战胜损耗，不能在腔内建立起必定形式的振动，LD发射的仅仅是较强的荧光，称为“超辐射”状况。

  只有当注入电流到达阈值今后，才干发射谱线尖利、形式清晰的激光，光谱忽然变窄并呈现单峰（或多峰）。

  半导体的激光器的线宽是多少？有的用nm表明，有的用Hz表明，计算公式是什么？经常会说到激光器的线 nm 换算成“Hz”是多少赫兹啊？

  线宽即为激光某一独自形式的光谱宽度，一般表达形式：nm，Hz，cm-1。该参数与激光自身的波长由联系。

  边模按捺比是指在发射光谱中，在规则的输出功率和规则的调制（或CW）时最高光谱峰值强度与次高光谱峰值强度之比。

  谐振腔的效果是挑选频率必定、方向共同的光作最优先的扩大，而把其他频率和方向的光加以按捺。凡不沿谐振腔轴线运动的光子均很快逸出腔外; 沿轴线运动的光子将在腔内持续前进，并经两反射镜的反射不断往复运转发生振动，运转时不断与受激粒子相遇而发生受激辐射，沿轴线运转的光子将不断增殖，在腔内构成传达方向共同、频率和相位相同的强光束，这便是激光。为把激光引出腔外，可把一面反射镜做成部分透射的，透射部分成为可利用的激光，反射部分留在腔内持续增殖光子。

  谐振腔内有几率存在的频率和方向称为本征模。两反射镜的曲率半径和距离（腔长）决议了谐振腔对本征模的约束状况。不一样的谐振腔有不同的形式结构和限模特性。