带您更加深入的了解半导体激光器半导体工作原理

时间：2025-04-12 09:43:13 来源：作者：

　　带您更加深入的了解半导体激光器

　　半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器，以半导体材料为增益介质，在各类激光器中拥有能量转化效率，同时还具有体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、能耗低等优点，因此被广泛应用于激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等多个领域。

　　半导体激光器是以半导体材料为工作物质的一类激光器件。它诞生于1962年，除了具有激光器的共同特点外，还具有以下优点：

　　(1) 体积小，重量轻；

　　(2) 驱动功率和电流较低；

　　(3) 效率高、工作寿命长；

　　(4) 可直接电调制；

　　(5) 易于与各种光电子器件实现光电子集成；

　　(6) 与半导体制造技术兼容，可大批量生产。由于这些特点，半导体激光器自问世以来得到了世界各国的广泛关注与研究。

　　随着新型半导体材料不断涌现，半导体激光器结构的不断完善和应用的日益开拓，研究也取得了突飞猛进的进展。20世纪80年代开展了半导体激光阵列的研究，起初主要集中在锁相阵列上，以求获得窄的衍射极限光束。这个工作一直到共振漏波耦合阵列出现才取得突破性进展。后来大功率半导体激光阵列成为目前应用范围广泛的阵列器件。

　　半导体激光列阵以激光条为基本单元，由于输出功率大、工作电流大、损耗热大，所以在器件优化上有一定的技术难点，要兼顾波长、发散角、阈值、效率等参数，因激光条与单元器件的管芯不同，它要求高均匀性、大面积，低缺陷密度的外延材料生长技术。根据量子阱激光器理论，通过对激光器的材料结构进行设计来满足阈值、波长、效率、发散角的要求，通过采用横向隔离技术来解决发光单元之间的干扰。

　　半导体激光器作为一种新型光源，在众多加工领域有着广泛的应用前景。其结构紧凑、光束质量好、寿命长及性能稳定等优势受到青睐，在整个激光领域中发展相对较快，其本身的可拓展方向很多，在功率，波长、工作方式等都有很大的拓展空间。半导体激光器自身丰富的特质也使其应用领域较其它种类激光器更广泛，除了泵浦固体、光纤激光器之外，还直接应用于光通讯、材料加工、医疗等很多领域，并且应用领域还在不断扩展，比如近年来引起人们关注的激光雷达、激光显示、传感等，并且新应用也在不断出现。