2.2半导体激光器教程.ppt

§2.2　半导体激光器 ● 2.2.1 光学谐振腔与激光器的阈值条件 ● 2.2.2 半导体激光器的结构 ● 2.2.3 半导体激光器特性 ● 2.2.4 LD的应用;　 半导体激光器是以直接带隙半导体材料构成的PN结或PIN结为工作物质的一种小型化激光器。其工作原理是受激辐射，利用半导体物质在能带间跃迁发光，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。 　半导体激光工作物质有几十种，目前已制成激光器的半导体材料有砷化稼（GaAs）、砷化铟（InAs）、氮化镓（GaN）、锑化铟（InSb）、硫化镉（Cds）、蹄化镉（CdTe）、硒化铅（PbSe）、啼化铅（PhTe）、铝镓砷（A1xGaAs）、铟磷砷（In-PxAs）等。;半导体激光器的工作原理;§2.2.1　光学谐振腔与激光器的阈值条件;　　在PN结上施加正向电压，产生与内部电场相反方向的外加电场，结果能带倾斜减小，扩散增强。电子运动方向与电场方向相反，便使N区的电子向P区运动，P区的空穴向N区运动，最后在PN结形成一个特殊的增益区。;获得粒子数反转分布 ;半导体激光器研究前沿;（2） 提供光的反馈 ——解理面;（3） 满足激光器的阈值条件;§2.2.2 半导体激光器的结构;　　　这样的激光器面积大，称为大面积激光器。为解决侧向辐射和光限制问题，实际的激光器采用了增益导引型和折射率导引型结构。;图2.2.2-2 增益导引型半导体激光器;二、折射率导引型半导体激光器;几种典型的折射率导引激光器;§2.2.3 半导体激光器的特性 ;DFB激光器;二、激光束的空间分布;远场特性;垂腔表面发射激光器;垂腔表面发射激光器;三、转换效率与输出光功率特性; 激光器的输出光功率通常用P-I曲线表示，图2.2.3-3为典型LD的光功率特性曲线。当 时，激光器发出的是自发辐射光，当 时，发出的是受激辐射光，光功率随驱动电流的增加而增加。; 四、温度特性;§2.2.4 LD的应用 ;　　半导体激光器体积小、重量轻、可靠性高、转换效率高、功耗低、驱动电源简单、能直接调制、结构简单、价格低廉、使用安全、其应用领域非常广泛。如光存储、激光打印、激光照排、激???测距、条码扫描、工业探测、测试测量仪器、激光显示、医疗仪器、军事、安防、野外探测、建筑类扫平及标线类仪器、实验室及教学演示、舞台灯光及激光表演、激光水平尺及各种标线定位等。;半导体激光刻字机 ;激光焊机（图）模具激光烧焊机 ;激光灯;激光金属焊接机;激光笔;条形码;医用半导体激光器 ;阿波罗登月探测;激光枪 ;激光显示