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半导体激光器工作原理

  1.半导体激光器工作原理——简介
  
  半导体激光器又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。它具有体积小、寿命长的特点,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。由于这些优点,半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。
  
  2.半导体激光器工作原理——特性
  
  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。成为世界上发展最快、应用最广泛、最早走出实验室实现商用化且产值较大的一类激光器。
  
  3.半导体激光器工作原理
  
  半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈,产生光的辐射放大,输出激光。
  
  半导体激光器是依靠注入载流子工作的,发射激光必须具备三个基本条件:
  
  (1)要产生足够的粒子数反转分布,即高能态粒子数足够的大于处于低能态的粒子数;
  
  (2)有一个合适的谐振腔能够起到反馈作用,使受激辐射光子增生,从而产生激光震荡;
  
  (3)要满足一定的阀值条件,以使光子增益等于或大于光子的损耗。
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