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半導體激光器結構中的勢壘是什么 半導體激光器產生激光的條件介紹

本文章由注冊用戶 時代工業園 上傳提供 2025-04-22 評論 0
摘要:半導體激光(Semiconductor laser)在1962年被成功激發,在1970年實現室溫下連續輸出。后來經過改良,開發出雙異質接合型激光及條紋型構造的激光二極管(Laser diode)等,廣泛使用于光纖通信、光盤、激光打印機、激光掃描器、激光指示器(激光筆),是目前生產量最大的激光器。接下來本文將帶來半導體激光器結構中的勢壘是什么以及半導體激光器產生激光的條件介紹,一起來看看吧!

一、半導體激光器結構中的勢壘是什么

一般在(zai)談到半導(dao)體(ti)的(de)PN結時(shi),就會聯系到勢(shi)壘(lei)(lei),這涉及半導(dao)體(ti)的(de)基(ji)礎內容(rong)。簡單地說(shuo),所謂勢(shi)壘(lei)(lei)也稱位壘(lei)(lei),就是(shi)在(zai)PN結由于電子、空穴的(de)擴散所形成的(de)阻擋層(ceng),兩側(ce)的(de)勢(shi)能差,就稱為勢(shi)壘(lei)(lei)。

二、半導體激光器產生激光的條件介紹

半導體激(ji)光(guang)器(qi)產(chan)生激(ji)光(guang)的條件主要包(bao)括以下幾(ji)點:

1、增益條件。需要在有源區(激射媒質)內建立載流(liu)子(zi)的反轉分(fen)布,即(ji)在高能態(tai)導帶底的電子(zi)數需要大(da)于低能態(tai)價帶頂的空(kong)穴(xue)(xue)數。這通常(chang)通過給同質結或異質結加正向偏壓來實現,從而將電子(zi)從能量(liang)較低的價帶激發到能量(liang)較高的導帶。當(dang)電子(zi)和空(kong)穴(xue)(xue)在粒子(zi)數反轉狀態(tai)下復合時(shi),會產生受激發射作用(yong)。

2、光學諧振腔。諧振腔(qiang)(qiang)由半導體晶體的自然(ran)解理面形(xing)成反射(she)(she)鏡,出(chu)光(guang)(guang)面通常鍍(du)有減反膜,而不出(chu)光(guang)(guang)的那(nei)一端則鍍(du)上高反多(duo)層介質(zhi)膜,形(xing)成F-P(法布里-拍(pai)羅(luo))腔(qiang)(qiang)。這(zhe)樣(yang)的結構使得(de)受激(ji)輻射(she)(she)的光(guang)(guang)在(zai)腔(qiang)(qiang)內多(duo)次(ci)反饋(kui),形(xing)成激(ji)光(guang)(guang)振蕩。

3、滿足閾值條件。激光(guang)媒(mei)質必(bi)須提供足(zu)(zu)夠的(de)(de)(de)(de)增益,以彌補諧振腔引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)光(guang)損耗及激光(guang)輸出引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)損耗。這(zhe)要求有足(zu)(zu)夠強的(de)(de)(de)(de)電(dian)流注入,即有足(zu)(zu)夠的(de)(de)(de)(de)粒子數(shu)反轉(zhuan)。當(dang)激光(guang)器(qi)達(da)到(dao)閾值時,具有特定波長(chang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)就能在(zai)腔內(nei)諧振并被放大,形(xing)成(cheng)激光(guang)并連(lian)續輸出。

此外,半導體激(ji)光器產生(sheng)激(ji)光還需(xu)要滿足相位(wei)條件,以及具(ju)有良好的(de)(de)散熱(re)措施,以保證激(ji)光器的(de)(de)穩定性(xing)和壽命(ming)。

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