1. 半導體(tǐ)激光器原理—簡介(jiè)

半導體激光器是指(zhǐ)以半導體材料(liào)為工(gōng)作(zuò)物質的激光(guāng)器(qì)，又稱半導(dǎo)體激光(guāng)二(èr)極(jí)管(guǎn)(LD)，

是20世紀60年代(dài)發展起來(lái)的一種(zhǒng)激光(guāng)器
。半導體(tǐ)激光器具有(yǒu)體(tǐ)積(jī)小，重量(liáng)輕(qīng)，運轉可靠(kào)，耗(hào)電(diàn)少(shǎo)，效率高等有(yǒu)點，廣泛(fàn)應(yīng)用於光(guāng)纖通(tōng)信，光(guāng)盤，激光打印機(jī)，激(jī)光掃描器(qì)，激(jī)光指示器(qì)(激光(guāng)筆)，軍(jūn)事(shì)領(lǐng)域，如(rú)激光製導跟(gēn)蹤，激光(guāng)雷達，激光(guāng)引信，光測(cè)距，激光通(tōng)信電源(yuán)，激(jī)光模(mó)擬wu器(qì)等
。

2. 半導(dǎo)體激(jī)光器(qì)原理(lǐ)—基(jī)本(běn)結構

半(bàn)導(dǎo)體激光(guāng)器(qì)一(yī)種在電流(liú)注入(rù)下(xià)能夠發(fā)出相幹輻射光(相(xiāng)位相同，波(bō)長基本相同，強度較大)的光(guāng)電子(zǐ)器件，其(qí)結構如下(xià)圖所示
。外形及(jí)大小與小功(gōng)率(shuài)半導(dǎo)體三極(jí)管(guǎn)差不多(duō)，僅在外(wài)殼上多一個激光輸(shū)出(chū)窗口(kǒu)
。夾(jiā)著結(jié)區的P區(qū)與N區做(zuò)成層狀，結(jié)區(qū)厚(hòu)為幾十微(wēi)米(mǐ)，麵積(jī)約(yuē)小(xiǎo)於1mm2
。

3. 半導體(tǐ)激(jī)光(guāng)器原(yuán)理—產生原(yuán)理

半(bàn)導體(tǐ)激(jī)光器(qì)是一(yī)種相幹(gān)輻射(shè)光(guāng)源，主(zhǔ)要是依靠注入載流(liú)子工(gōng)作(zuò)的(dí)，要(yào)使它能產生激(jī)光(guāng)，必(bì)須具備三個(gè)基本條件：

1) 通過高濃度參(cān)雜PN結(jié)的正(zhèng)向(xiàng)注入形成(chéng)載流子分(fēn)布發轉(zhuǎn)，使(shǐ)受激輻(fú)射占優勢，即高能態粒子數足夠的(dí)大(dà)於處(chǔ)於低能態(tài)的粒子數;

2) 有一個合適(shì)的(dí)諧(xié)振(zhèn)腔能夠起(qǐ)到反饋作(zuò)用(yòng)，使(shǐ)受激輻射光子增(zēng)生，從而(ér)產(chǎn)生(shēng)激光(guāng)震蕩;

3) 正向電流(liú)密(mì)度(dù)達(dá)到或(huò)者超過閥值，即增(zēng)益(yì)至(zhì)少等於(yú)損(sǔn)耗(hào)，以使(shǐ)光(guāng)子增(zēng)益(yì)等於或大(dà)於(yú)光子的(dí)損(sǔn)耗(hào)
。

簡單(dān)來(lái)講(jiǎng)，工作三(sān)要素(sù)：受激(jī)光(guāng)輻射，諧(xié)振(zhèn)腔，增益大於(yú)等於損耗
。

4. 半導(dǎo)體激(jī)光器原(yuán)理(lǐ)—工作原理

半導體(tǐ)激(jī)光器(qì)工作原理(lǐ)是通過一定的激勵方式，在半導(dǎo)體(tǐ)物質(zhì)的能(néng)帶(導帶與價(jià)帶)之間(jiān)，或者半(bàn)導(dǎo)體物(wù)質(zhì)的能(néng)帶與雜質(zhì)(受主或施主)能級之(zhī)間(jiān)，實(shí)現非(fēi)平(píng)衡(héng)載流(liú)子的(dí)粒子數(shù)反(fǎn)轉(zhuǎn)，當(dāng)處於粒子(zǐ)數反轉狀態的大(dà)量(liáng)電子與(yǔ)空穴復(fù)合(hé)時，便(biàn)產(chǎn)生受(shòu)激發(fā)射(shè)作用，產(chǎn)生(shēng)激光(guāng)
。半導體(tǐ)激(jī)光器產生激(jī)勵的(dí)方式主要(yào)有以下三種(zhǒng)，即電注(zhù)入式，光泵式(shì)和高(gāo)能電子(zǐ)束激勵(lì)式：

1) 電注(zhù)入(rù)式半導(dǎo)體(tǐ)激(jī)光器(qì)一(yī)般是由(yóu)GaAS(砷化镓)，InAS(砷化銦)，Insb(銻化(huà)銦)等(děng)材料製(zhì)成(chéng)的(dí)半(bàn)導(dǎo)體麵結型(xíng)二(èr)極管，沿正(zhèng)向偏壓注(zhù)入電(diàn)流(liú)進(jìn)行激勵，在結(jié)平麵(miàn)區(qū)域產(chǎn)生(shēng)受激發(fā)射(shè)
。

2) 光泵浦激勵(lì)式半導(dǎo)體激光器一(yī)般(bān)用(yòng)N型(xíng)或P型(xíng)半導體單晶(jīng)(GaAS，InAs，InSb等(děng))作(zuò)為工作物質，以其它激(jī)光器發出的激(jī)光作光泵(bèng)激勵
。

3) 高能電(diàn)子(zǐ)束激(jī)勵(lì)式(shì)半導體(tǐ)激(jī)光器(qì)一(yī)般(bān)用(yòng)N型或(huò)者P型半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)單(dān)晶(jīng)(PbS，CdS，ZhO等)作為工(gōng)作(zuò)物質(zhì)，通(tōng)過(guò)由(yóu)外部注入(rù)高能(néng)電(diàn)子束(shù)進(jìn)行激勵(lì)
。