半导体激光器的工作原理?

半导体激光器的工作原理?,第1张

半导体激光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

半导体激光器优点:体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高等。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。

扩展资料:

半导体激光(Semiconductor laser)在1962年被成功激发,在1970年实现室温下连续输出。后来经过改良,开发出双异质接合型激光及条纹型构造的激光二极管(Laser diode)等,广泛使用于光纤通信、光盘、激光打印机、激光扫描器、激光指示器(激光笔),是目前生产量最大的激光器。

激光二极体的优点有:

效率高、体积小、重量轻且价格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%,P-N型也达到数%~25%,总而言之能量效率高是其最大特色。

另外,它的连续输出波长涵盖了红外线到可见光范围,而光脉冲输出达50W(脉宽100ns)等级的产品也已商业化,作为激光雷达或激发光源可说是非常容易使用的激光的例子。

参考资料来源:百度百科——半导体激光器

半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器,一般是由GaAS(砷化镓),InAS(砷化铟),Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射.光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件中,目前性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器.

半导体激光器的光谱线宽比气体激光器的要小,这是因为半导体激光器的激发源是由半导体材料构成的,而气体激光器的激发源是由气体构成的。半导体激光器的激发源拥有更小的谐振腔,因此其光谱线宽更小。此外,半导体激光器的激发源也拥有更高的激发能量,从而使其光谱线宽更小。


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