半导体激光器的特点

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。半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小、寿命长，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。并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。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得到了广泛的应用。

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。

类似通信系统中的调制，将激光器调制后输出模拟信号，如果将有效信号加载到模拟信号中，在信号提取时受到的干扰会很小，比如有效信号是直流，在提取时要加滤波器，一般干扰信号为动态变化的信号，这样干扰信号和调制模拟信号就都被滤掉了。

TTL调制就是调制成0v、5v数字信号，模拟调制就是调制成模拟信号，区别就是一个数字一个模拟。

扩展资料

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。其工作原理是，通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器，由于物质结构上的差异，产生激光的具体过程比较特殊。

半导体激光器使用注意事项：

1、激光器工作时，要佩戴合适的防护器具（防护服、手套、防护镜等），避免激光直射眼睛和皮肤，并注意被照射物体的反射、散射光可能对人造成的伤害。

2、在使用、贮存、运输过程中要采取防静电措施。 *** 作人员、工作台、烙铁等一定要接地良好。

3、必须保证激光器的驱动电源在开、关、调节、工作等过程中不产生尖峰脉冲、浪涌，并能够屏蔽电网和空间电磁感应引入的浪涌。

4、应在额定电流、额定功率下使用，若超额定电流或功率使用，会加速激光器退化或导致激光器的失效。

5、必须在指定的温度范围内工作，保证良好的散热或制冷。

6、需要在规定的温、湿度条件下使用、存储、运输，并保证环境的洁净度。避免各种由于环境和 *** 作原因对激光器造成的污染。

7、光纤输出的半导体激光器，在使用前必须对光纤连接头端面进行清洁处理，保证端面无污染；光纤如需弯折，弯曲直径要大于300倍光纤芯径，以避免光纤的损坏。

---