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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(tan)到半導體(ti)的(de)(de)PN結時,就(jiu)會聯系到勢壘,這涉及(ji)半導體(ti)的(de)(de)基(ji)礎內容。簡單地說(shuo),所謂勢壘也稱位壘,就(jiu)是在(zai)PN結由于電子、空穴的(de)(de)擴(kuo)散(san)所形(xing)成的(de)(de)阻擋層,兩側的(de)(de)勢能(neng)差,就(jiu)稱為勢壘。

二、半導體激光器產生激光的條件介紹

半(ban)導體激(ji)(ji)光器(qi)產生激(ji)(ji)光的條件主要包括以(yi)下(xia)幾點:

1、增益條件。需要(yao)在(zai)(zai)有源區(激(ji)射媒質(zhi))內建立載(zai)流(liu)子的(de)(de)反轉分布,即在(zai)(zai)高能(neng)態導帶(dai)底的(de)(de)電子數(shu)需要(yao)大于(yu)低(di)(di)能(neng)態價帶(dai)頂的(de)(de)空穴(xue)數(shu)。這通(tong)常通(tong)過給同質(zhi)結或異質(zhi)結加正向偏壓來(lai)實現,從(cong)而將(jiang)電子從(cong)能(neng)量較低(di)(di)的(de)(de)價帶(dai)激(ji)發到能(neng)量較高的(de)(de)導帶(dai)。當電子和空穴(xue)在(zai)(zai)粒子數(shu)反轉狀態下(xia)復(fu)合(he)時,會產生受激(ji)發射作用。

2、光學諧振腔。諧振腔(qiang)由半導(dao)體晶體的(de)自然解(jie)理面形(xing)成反(fan)(fan)射鏡,出(chu)光(guang)面通常鍍(du)有減反(fan)(fan)膜,而不出(chu)光(guang)的(de)那一(yi)端則鍍(du)上高反(fan)(fan)多(duo)(duo)層介質膜,形(xing)成F-P(法布里-拍羅)腔(qiang)。這樣的(de)結(jie)構使得受激(ji)輻射的(de)光(guang)在腔(qiang)內多(duo)(duo)次反(fan)(fan)饋,形(xing)成激(ji)光(guang)振蕩。

3、滿足閾值條件。激(ji)光(guang)媒質必(bi)須提供足夠的(de)(de)(de)增益,以彌補諧振腔(qiang)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)光(guang)損耗及激(ji)光(guang)輸(shu)(shu)出引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)損耗。這要求有足夠強的(de)(de)(de)電流注(zhu)入,即(ji)有足夠的(de)(de)(de)粒(li)子數反轉(zhuan)。當(dang)激(ji)光(guang)器(qi)達到閾值時,具有特定波長的(de)(de)(de)光(guang)就(jiu)能在腔(qiang)內(nei)諧振并被放大,形成激(ji)光(guang)并連續輸(shu)(shu)出。

此外,半(ban)導體(ti)激光器產生(sheng)激光還需要滿足(zu)相(xiang)位條件(jian),以及具(ju)有良(liang)好的散熱(re)措施,以保證激光器的穩定(ding)性和壽命。

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