半導體連續激光器也稱(chēng)為激光二極管，是利用半導體材料產(chǎn)生激光的一種裝置。它們廣泛應用于光纖通信、光存儲、激光打印、傳感器和醫療設備等領(lǐng)域。
一、工作原理
半導體激光器的基本原理是受激輻射。當電流通過(guò)半導體材料時(shí)，會(huì )產(chǎn)生相應的電場(chǎng)，進(jìn)而使電子從價(jià)帶躍遷到導帶，形成電子-空穴對。這些電子和空穴在復合時(shí)會(huì )釋放出能量，一部分以光的形式放出，即激光。
二、結構組成
半導體連續激光器主要由以下幾個(gè)部分組成：
1.電極：提供輸入電流，一般為正負兩個(gè)電極。
2.活性區域：位于電極之間，通常是幾納米厚的特殊設計的半導體層，負責產(chǎn)生激光。
3.鏡面：通常為布拉格反射器，用于增強光的反饋，提高光的增益。
三、激發(fā)過(guò)程
1.注入過(guò)程：通過(guò)外加電壓，將電子從價(jià)帶激發(fā)到導帶，形成電子-空穴對。
2.輻射復合：電子和空穴在復合時(shí)會(huì )釋放出光子，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為受激輻射。
3.光的放大：釋放的光子在活性區域內被放大，形成相干的激光束。
四、操作特性
1.閾值電流：激光器開(kāi)始產(chǎn)生激光的小電流。低于此電流，激光器僅發(fā)射自發(fā)輻射；高于此電流，則產(chǎn)生激光。
2.溫度穩定性：半導體激光器的工作溫度對其性能有很大影響，因此通常需要有溫度控制措施。
五、應用領(lǐng)域
半導體連續激光器因其體積小、重量輕、功耗低、壽命長(cháng)等特點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到廣泛應用。例如，在光纖通信中，它們用于長(cháng)距離的光信號傳輸；在光存儲技術(shù)中，它們用于刻錄和讀取光盤(pán)；在醫療領(lǐng)域，它們可用于眼科手術(shù)和皮膚治療等。
六、發(fā)展前景
隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，半導體激光器的研究和應用仍將持續深入。新的材料和設計將使半導體激光器的工作波長(cháng)覆蓋更廣的范圍，性能更加穩定可靠，從而滿(mǎn)足未來(lái)更高要求的應用場(chǎng)景。
