
随着半导体技术的不断发展,市场需求不断变化。半导体激光器的应用领域在不断变化。从最初的小功率设备到现在的大功率设备,半导体激光器也从一些轻加工领域转向重加工领域。让我们来看看半导体激光器的细节。
1.增益条件:激光介质(有源区)中载流子的反转分布建立。在半导体中,电子能量由一系列接近连续的能带表示。因此,为了实现半导体中粒子数的反转,高能导带底部的电子数必须远大于两个能带区之间低能价带顶部的空穴数。这是通过向同质结或异质结施加正向偏压并将必要的载流子注入有源层来实现的。电子从能量较低的价带被激发到能量较高的导带。当大量处于粒子数反转状态的电子与空穴复合时,就会发生受激发射。
2.为了实际获得相干受激辐射,受激辐射必须在光学谐振腔中多次反馈,形成激光振荡。激光器的谐振腔由半导体晶体的自然解理面作为镜面形成,通常不发光的一端镀有高反射多层介质膜,发光面镀有减反射膜。对于F-P腔(法布里-珀罗腔)半导体激光器,利用晶体的自然解理面——垂直于P-N结平面的[110]面构成F-P腔比较方便。
3.为了形成稳定的振荡,激光介质必须能够提供足够的增益,以弥补谐振腔造成的光损耗和激光从腔面输出造成的损耗,并不断增加腔内的光场。这需要足够强的电流注入,也就是足够的粒子数反转。粒子数反转程度越高,增益越大,即必须满足一定的电流阈值条件。当激光达到阈值时,特定波长的光可以在腔内共振并被放大,最终形成激光并连续输出。
以上是半导体激光器的详细介绍。可见,电子和空穴的偶极跃迁是半导体激光器中光发射和放大的基本过程。对于新型半导体激光器,现在公认量子阱是半导体激光器发展的根本驱动力。审计唐子红









