什么是半导体激光器？

固态物质中，允许大量电子自由自在地在它里面流动的叫导体；只允许极少数电子通过的叫绝缘体；导电性低于导体又高于绝缘体的叫半导体。激光工作物质采用半导体的激光器叫半导体激光器。尽管半导体本身也是一种固体，而且发光机理就本质上讲与固体激光器没有多大差别。但由于半导体物质结构不同，产生激光的受激辐射跃迁的高能级和低能级分别是“导带”和“价带”，辐射是电子与“空穴”复合的结果，具有其特殊性，所以没有将它列入固体激光器。

半导体激光工作物质有几十种，较为成熟的是砷化镓（GaAs）、掺铝砷化镓等。激励方式有光泵浦、电子轰击、电注入式等。

半导体激光器体积小、重量轻、寿命长、结构简单，因此，特别适于在飞机、军舰、车辆和宇宙飞船上使用。有些半导体激光器可以通过外加的电场、磁场、温度、压力等改变激光的波长，即所谓的调谐，可以很方便地对输出光束进行调制；半导体激光器的波长范围为0.32～34微米，较宽广。它能将电能直接转换为激光能，效率已达10％以上。所有这些都使它受到重视，所以发展迅速，目前已广泛应用于激光通信、测距、雷达、模拟、警戒、引燃引爆和自动控制等方面。

半导体激光器最大的缺点是：激光性能受温度影响大，比如砷化镓激光，当温度从绝对温度77°K变到室温时，激光波长从0.84变到0.91微米。另外，效率虽高，但因体积小，总功率并不高，室温下连续输出不过几十毫瓦，脉冲输出只有几瓦到几十瓦。光束的发散角，一般在几度到20度之间，所以在方向性、单色性和相干性等方面较差。

亲，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。由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。 半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。

普通激光器是能发射激光的装置

半导体PN结二极管激光器是人们最早研制成功的一种典型的半导体激光器。在本质上，这种装置类似于一种单向（正）偏压发光二极管,在N区导带的底部集居着电子,而在P区价带的顶部集居着空穴；在正向偏压作用下，电子由N区进入P区，并在PN结（交界）区与空穴相复合而产生发光，发光光子能量约等于导带与价带之能量差；如果对PN结二极管施加的正向注入电流密度超过一定的阈值，使在PN结区由复合发光所决定的增益远大于各种可能的光损耗，就可以形成相干的激光振荡；此时，光学共振腔，可由垂直于结平面的两个平行晶体解理面构成。

半导体PN结二极管激光器的主要优点是体积小、重量轻、成本低、效率高和使用寿命长。目前效果最好和使用最普遍的是双异质结型砷化镓二极管激光器，可在室温条件下以较高重复脉冲率运转或连续运转，输出激光在0.8微米附近的近红外区,并可按一定方式在有限的光谱范围内进行调谐。

半导体二极管激光器在激光通信、信息存储、处理与显示、激光测距、制导、夜视及激光光谱学研究等领域均有重要应用价值。

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