半導體激光

半導體激光器在基本構造上，它屬於半導體的P-N接面，但激光二極體是以金屬包層從兩邊夾住發光層（活性層），是“雙異質接合構造”。而且在激光二極體中，將界面作為發射鏡（共振腔）使用。在使用材料方面，有鎵(Ga)、砷(As)、銦(In)、磷(P)等。此外在多重量子井型中，也使用Ga·Al·As等。

由於具有條狀結構，即使是微小電流也會增加活性區域的居量反轉密度，

優點是激發容易呈現單一形式，而且，其壽命可達10~100萬小時。

激光二極體的優點是效率高、體積小、重量輕且價格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%，總而言之能量效率高是其最大特色。另外，它的連續輸出波長涵蓋了紅外線到可見光範圍，而光脈衝輸出達50W（帶寬100ns）等級的產品也已商業化，作為激光雷達或激發光源可說是非常容易使用的激光的例子。

通常激光器封裝形式主要包括單管、Bar條、陣列（Stack）、光纖耦合模塊四種形式，其中光纖耦合模塊主要用作光纖激光器的泵浦光源。

半導體激光器是成熟較早、進展較快的一類激光器，由於它的波長範圍寬，製作簡單、成本低、易於大量生產，並且由於體積小、重量輕、壽命長，因此，品種發展快，應用範圍廣，已超過300種，半導體激光器的最主要應用領域是Gb區域網，850nm波長的半導體激光器適用於Gh區域網，1300nm-1550nm波長的半導體激光器適用於1OGb區域網系統。半導體激光器的應用範圍覆蓋了整個光電子學領域，已成為當今光電子科學的核心技術。半導體激光器在激光測距、激光雷達、激光通信、激光模擬武器、激光警戒、激光制導跟蹤、引燃引爆、自動控制、檢測儀器等方面獲得了廣泛的應用，形成了廣闊的市場。1978年，半導體激光器開始應用於光纖通信系統，半導體激光器可以作為光纖通信的光源和指示器以及通過大規模集成電路平面工藝組成光電子系統。由於半導體激光器有著超小型、高效率和高速工作的優異特點，所以這類器件的發展，一開始就和光通信技術緊密結合在一起，它在光通信、光變換、光互連、并行光波系統、光信息處理和光存貯、光計算機外部設備的光禍合等方面有重要用途。半導體激光器的問世極大地推動了信息光電子技術的發展，到如今，它是當前光通信領域中發展最快、最為重要的激光光纖通信的重要光源。半導體激光器再加上低損耗光纖，對光纖通信產生了重大影響，並加速了它的發展。因此可以說，沒有半導體激光器的出現，就沒有當今的光通信。雙異質結激光器是光纖通信和大氣通信的重要光源，如今，凡是長距離、大容量的光信息傳輸系統無不都採用分佈反饋式半導體激光器（DFB一LD)，半導體激光器也廣泛地應用於光碟技術中，光碟技術是集計算技術、激光技術和數字通信技術於一體的綜合性技術。

半導體激光器工作原理是激勵方式。利用半導體物質，即利用電子在能帶間躍遷發光，用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡，組成諧振腔，使光振蕩、反饋、產生光的輻射放大，輸出激光。

半導體激光器優點是體積小、重量輕、運轉可靠、耗電少、效率高等。

半導體激光器封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展與演變而來的，但卻有很大的特殊性。一般情況下，分立器件的管芯被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而半導體激光器封裝則是完成輸出電信號，保護管芯正常工作、輸出可見光的功能。既有電參數，又有光參數的設計及技術要求，無法簡單地將分立器件的封裝用於半導體激光器。