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半導體激光器的主要原理講述

更新日期:2023-03-13       點擊次數:1002
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。由于物質結構上的差異,不同種類產生激光的具體過程比較特殊。常用工作物質有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。 半導體激光器件,可分為同質結、單異質結、雙異質結等幾種。同質結激光器和單異質結激光器在室溫時多為脈沖器件,而雙異質結激光器室溫時可實現連續工作。
半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質而產生激光的器件。.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的大量電子與空穴復合時,便產生受激發射作用。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,在結平面區域產生受激發射。光泵式半導體激光器,一般用N型或P型半導體單晶做工作物質,以其他激光器發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。
半導體激光器具有高速調制、功率穩定、線寬窄、體積小、結構緊湊、驅動電路集成化的特點,光束質量和調制性能,廣泛應用于:科學研究,工業儀器開發、OEM系統集成,此外,尾纖激光器、外部光纖耦合模塊、小型激光器可供選擇。半導體激光器是激光器中可以說是重要的激光器種類,也廣泛應用于印刷業和醫學領域。
半導體激光器的光功率是指在規定驅動電流條件下輸出的光功率,該指標直接與工作電流對應,這體現了半導體激光器的電流驅動特性,連續驅動條件,輸出功率就是連續光功率,如果是脈沖驅動條件,輸出的光功率可用峰值功率或平均功率來衡量。激光器的中心波長是指激光器所發光譜曲線的中心點所對應的波長,通常用該指標來標稱激光器的發光波長。 
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