半导体激光器结构中的势垒是什么 半导体激光器产生激光的条件介绍

本文章由注册用户 时代工业园 上传提供 2024-04-22 评论 发布 纠错/删除 版权声明 0
摘要:半导体激光(Semiconductor laser)在1962年被成功激发,在1970年实现室温下连续输出。后来经过改良,开发出双异质接合型激光及条纹型构造的激光二极管(Laser diode)等,广泛使用于光纤通信、光盘、激光打印机、激光扫描器、激光指示器(激光笔),是目前生产量最大的激光器。接下来本文将带来半导体激光器结构中的势垒是什么以及半导体激光器产生激光的条件介绍,一起来看看吧!

一、半导体激光器结构中的势垒是什么

一般在谈到半导体的PN结时,就会联系到势垒,这涉及半导体的基础内容。简单地说,所谓势垒也称位垒,就是在PN结由于电子、空穴的扩散所形成的阻挡层,两侧的势能差,就称为势垒。

二、半导体激光器产生激光的条件介绍

半导体激光器产生激光的条件主要包括以下几点:

1、增益条件。需要在有源区(激射媒质)内建立载流子的反转分布,即在高能态导带底的电子数需要大于低能态价带顶的空穴数。这通常通过给同质结或异质结加正向偏压来实现,从而将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带。当电子和空穴在粒子数反转状态下复合时,会产生受激发射作用。

2、光学谐振腔。谐振腔由半导体晶体的自然解理面形成反射镜,出光面通常镀有减反膜,而不出光的那一端则镀上高反多层介质膜,形成F-P(法布里-拍罗)腔。这样的结构使得受激辐射的光在腔内多次反馈,形成激光振荡。

3、满足阈值条件。激光媒质必须提供足够的增益,以弥补谐振腔引起的光损耗及激光输出引起的损耗。这要求有足够强的电流注入,即有足够的粒子数反转。当激光器达到阈值时,具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大,形成激光并连续输出。

此外,半导体激光器产生激光还需要满足相位条件,以及具有良好的散热措施,以保证激光器的稳定性和寿命。

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