半导体激光器工作原理半导体激光器工作原理半导体激光器工作原理半导体激光器工作原理是：通过一定的激励方式，在半导体物质的半导体激光器工作原理是：通过一定的激励方式，在半导体物质的半导体激光器工作原理是：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，主）能级之间，主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转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。状态的大量电子与空穴复合时便产生受激发射作用。状态的大量电子与空穴复合时便产生受激发射作用。半导体激光器的半导体激光器的半导体激光器的激励方式主要有三种：电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。电激励方式主要有三种：电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。电激励方式主要有三种：电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。电注入式半导体激光器一般是由注入式半导体激光器一般是由注入式半导体激光器一般是由GaASGaASGaAS（砷化镓）、InASInASInAS（砷化铟）、InsbInsbInsb（锑化铟）等材料制造成的半导体面结型二极管，等材料制造成的半导体面结型二极管，等材料制造成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流沿正向偏压注入电流沿正向偏压注入电流进行激励，进行激励，进行激励，在结平面区域产生受激发射。在结平面区域产生受激发射。在结平面区域产生受激发射。电子束激励式半导体激光器电子束激励式半导体激光器电子束激励式半导体激光器一般用一般用一般用NN型或者型或者型或者PP型半导体单晶型半导体单晶型半导体单晶（（（PbSPbSPbS、、、CdSCdSCdS、、、ZhOZhOZhO等）作为工作物质，作为工作物质，作为工作物质，通过由外部注入高能电子束进行激励。通过由外部注入高能电子束进行激励。通过由外部注入高能电子束进行激励。光泵浦激励式半导体激光器一光泵浦激励式半导体激光器一光泵浦激励式半导体激光器一型半导体单晶（型半导体单晶（型半导体单晶（GaASGaASGaAS、、、InAsInAsInAs、、、InSbInSbInSb等）作为工作物质，等）作为工作物质，等）作为工作物质，以其它激光器发出的激光作光泵激励。以其它激光器发出的激光作光泵激励。以其它激光器发出的激光作光泵激励。目前在半导体激光器件中，性能较好、应用较广的是：具有双异质目前在半导体激光器件中，性能较好、应用较广的是：具有双异质目前在半导体激光器件中，性能较好、应用较广的是：具有双异质结构的电注入式结构的电注入式结构的电注入式GaAsGaAsGaAs二极管半导体激光器。二极管半导体激光器。二极管半导体激光器。半导体光电器件的工作波长和半导体材料的种类有关。半导体材料半导体光电器件的工作波长和半导体材料的种类有关。半导体材料半导体光电器件的工作波长和半导体材料的种类有关。半导体材料中存在着导带和价带，中存在着导带和价带，中存在着导带和价带，导带上面可以让电子自由运动，导带上面可以让电子自由运动，导带上面可以让电子自由运动，而价带下面可而价带下面可而价带下面可以让空穴自由运动，以让空穴自由运动，以让空穴自由运动，导带和价带之间隔着一条禁带，导带和价带之间隔着一条禁带，导带和价带之间隔着一条禁带，当电子吸收了光当电子吸收了光当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时就把光的能量变成了电，的能量从价带跳跃到导带中去时就把光的能量变成了电，的能量从价带跳跃到导带中去时就把光的能量变成了电，而带有电能而带有电能而带有电能的电子从导带跳回价带，的电子从导带跳回价带，的电子从导带跳回价带，又可以把电的能量变成光，又可以把电的能量变成光，又可以把电的能量变成光，这时材料禁带的这时材料禁带的这时材料禁带的宽度就决定了光电器件的工作波长。宽度就决定了光电器件的工作波长。宽度就决定了光电器件的工作波长。小功率半导体激光器（信息型激光器）小功率半导体激光器（信息型激光器）小功率半导体激光器（信息型激光器），大多数都用在信息技术领域，例，大多数都用在信息技术领域，例，大多数都用在信息技术领域，例如用用用于于于光光光纤纤纤通通通信信及光光光交交交换换换系系系统统的分分分布布布反反反馈馈馈和和和动动动态态态单单单模模（DFB-LDDFB-LDDFB-LD）））、窄线宽可调谐激光器、用于光盘等信息处理领域的可见、窄线宽可调谐激光器、用于光盘等信息处理领域的可见、窄线宽可调谐激光器、用于光盘等信息处理领域的可见光波长激光器（光波长激光器（光波长激光器（405nm405nm405nm、、、532nm532nm532nm、、、635nm635nm635nm、、、650nm650nm650nm、、、670nm670nm670nm）））。这一些器件的。这一些器件的。这一些器件的特征是：特征是：特征是：单频窄线宽、单频窄线宽、单频窄线宽、高速率、高速率、高速率、可调谐、可调谐、可调谐、短波长、短波长、短波长、光电单片集成化等。光电单片集成化等。光电单片集成化等。大功率半导体激光器（功率型激光器）大功率半导体激光器（功率型激光器）大功率半导体激光器（功率型激光器），大多数都用在泵浦源、激光加工，大多数都用在泵浦源、激光加工，大多数都用在泵浦源、激光加工系统、印刷行业、生物医疗等领域。系统、印刷行业、生物医疗等领域。系统、印刷行业、生物医疗等领域。半导体激光器主要参数：半导体激光器主要参数：半导体激光器主要参数：1.波长波长波长nmnmnm：激光器工作波长，例如：激光器工作波长，例如：激光器工作波长，例如405nm405nm405nm、、、532nm532nm532nm、、、635nm635nm635nm、、、650nm650nm650nm、、670nm670nm670nm、、、690nm690nm690nm、、、780nm780nm780nm、、、810nm810nm810nm、、、860nm860nm860nm、、、980nm980nm980nm。。2.阈值电流阈值电流阈值电流IthIthIth：激光二极管开始产生激光振荡的电流，对小功率：激光二极管开始产生激光振荡的电流，对小功率：激光二极管开始产生激光振荡的电流，对小功率激光器而言其值约在数十毫安。激光器而言其值约在数十毫安。激光器而言其值约在数十毫安。3.工作电流工作电流工作电流IopIopIop：激光二极管达到额定输出功率时的驱动电流，此：激光二极管达到额定输出功率时的驱动电流，此 ：激光二极管达到额定输出功率时的驱动电流，此 值对于设计调试激光驱动电路较重要。 值对于设计调试激光驱动电路较重要。 值对于设计调试激光驱动电路较重要。 4.垂直发散角垂直发散角 垂直发散角 θ：激光二极管的发光带在与 θ：激光二极管的发光带在与 θ：激光二极管的发光带在与 PN PN PN 结垂直方向张开 结垂直方向张开 结垂直方向张开 的角度，一般在 的角度，一般在 的角度，一般在15~40左右。 15~40左右。 15~40左右。 5.水平发散角水平发散角 水平发散角 θ：激光二极管的发光带在与 θ：激光二极管的发光带在与 θ：激光二极管的发光带在与 PN PN PN 结平行方向张开 结平行方向张开 结平行方向张开 的角度，一般在 的角度，一般在 的角度，一般在6~ 10左右。 6.监控电流监控电流 监控电流 Im Im Im ：激光二极管在额定输出功率时在 ：激光二极管在额定输出功率时在 ：激光二极管在额定输出功率时在 PIN PIN PIN 管上流过的 管上流过的 管上流过的 电流。 电流。 电流。
