什么是半導體激光器？

半導體激光器的使用非常廣泛。半導體激光器又稱激光二極管，是用半導體材料作為工作物質的激光器。在激光錫焊中，激光源使用的也是半導體激光器。松盛光電來給大家介紹什么是半導體激光器，來了解一下吧。

半導體激光器也稱為半導體激光二極管，或簡稱激光二極管(Laser Diode，LD)。由于半導體材料本身物質結構的特異性以及半導體材料中電子運動規(guī)律的特殊性，使半導體激光器的工作特性具有其特殊性。

基本結構

PN 結：由 P 型半導體和 N 型半導體組成，是半導體激光器的核心部分。當 PN 結正向偏置時，電流從 P 區(qū)流向 N 區(qū)，使得電子和空穴在結區(qū)附近復合，從而產生光子。

有源層：位于 PN 結之間，是實現粒子數反轉和產生受激輻射的區(qū)域，其厚度通常很薄，一般在幾百納米到幾微米之間。有源層的材料和結構對半導體激光器的性能有著重要影響，例如，通過選擇不同的半導體材料和控制有源層的厚度，可以調節(jié)激光器的發(fā)射波長和輸出功率等性能指標。

諧振腔：一般由半導體晶體的兩個平行解理面構成，起到反饋和選頻的作用，使光子在腔內來回反射，不斷地與半導體材料中的電子和空穴相互作用，從而實現光的放大和振蕩，最終形成穩(wěn)定的激光輸出。

半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質而產生受激發(fā)射作用的器件。其工作原理是通過一定的激勵方式，在半導體物質的能帶(導帶與價帶)之間，或者半導體物質的能帶與雜質(受主或施主)能級之間，實現非平衡載流子的粒子數反轉，當處于粒子數反轉狀態(tài)的大量電子與空穴復合時，便產生受激發(fā)射作用。半導體激光器的激勵方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵式。電注入式半導體激光器，一般是由砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等等材料制成的半導體面結型二極管，沿正向偏壓注入電流進行激勵，在結平面區(qū)域產生受激發(fā)射。光泵式半導體激光器，一般用N型或P型半導體單晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物質，以其他激光器發(fā)出的激光作光泵激勵.高能電子束激勵式半導體激光器，一般也是用N型或者P型半導體單晶如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質，通過由外部注入高能電子束進行激勵。在半導體激光器件中，性能較好，應用較廣的是具有雙異質結構的電注入式GaAs二極管激光器。

半導體激光器采用注入電流方式泵浦。

半導體激光器波長覆蓋范圍為紫外至紅外波段(300nm~十幾微米)，其中1.3um與1.55um為光纖傳輸的兩個窗口。半導體激光器具有能量轉換效率高、易于進行高速電流調制、超小型化、結構簡單、使用壽命才長等突出特點，使其成為最重要有應用價值的一類的激光器。

半導體激光器的優(yōu)點及應用

優(yōu)點：體積小、重量輕，便于集成和攜帶;電光轉換效率高，能夠將電能高效地轉換為光能，節(jié)省能源;使用壽命長，可靠性高;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集成電路兼容，因而可與之單片集成;還可以用高達 GHz 的頻率直接進行電流調制，以獲得高速調制的激光輸出。

應用：在激光通信中作為光源，實現高速、長距離的光信號傳輸;在光存儲領域，用于光盤的讀寫，如 CD、DVD、藍光光盤等;在激光打印中，作為打印頭的光源，實現高速、高精度的打印;在測距方面，可用于激光測距儀，測量距離遠、精度高;在雷達領域，作為激光雷達的發(fā)射源，用于目標探測和跟蹤等;此外，還在光陀螺、光譜分析、激光加工、醫(yī)療美容、軍事制導等眾多領域有著廣泛的應用。