一、半導(dǎo)體激光器及其優(yōu)點(diǎn)

　　其工作原理是通過(guò)一定的激勵(lì)方式，在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶(導(dǎo)帶與價(jià)帶)之間，或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)(受主或施主)能級(jí)之間，實(shí)現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，當(dāng)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時(shí)，便產(chǎn)生受激發(fā)射作用。半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵(lì)式。電注入式半導(dǎo)體激光器，一般是由砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管，沿正向偏壓注入電流進(jìn)行激勵(lì)，在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射。光泵式半導(dǎo)體激光器，一般用N型或P型半導(dǎo)體單晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物質(zhì)，以其他激光器發(fā)出的激光作光泵激勵(lì)。高能電子束激勵(lì)式半導(dǎo)體激光器，一般也是用N型或者P型半導(dǎo)體單晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質(zhì)，通過(guò)由外部注入高能電子束進(jìn)行激勵(lì)。在半導(dǎo)體激光器件中，性能較好，應(yīng)用較廣的是具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電注入式GaAs二極管激光器。

　　半導(dǎo)體激光器的優(yōu)點(diǎn)包括：

　　1、小型化

　　半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，能夠輕松集成到各種設(shè)備中，便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)，適用于復(fù)雜場(chǎng)景下的實(shí)時(shí)控制和檢測(cè)。

　　2、高效率

　　相比其他激光器類型，半導(dǎo)體激光器的電光轉(zhuǎn)換效率高，功率穩(wěn)定性好。同時(shí)，其啟動(dòng)時(shí)間短，響應(yīng)速度快，能夠快速實(shí)現(xiàn)高能量密度光束發(fā)射，有助于提高設(shè)備性能和加速數(shù)據(jù)傳輸速度。

　　3、可靠性高

　　半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低。其中，單片半導(dǎo)體激光器件的壽命可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，相比其他激光器類型，有更高的可靠性和穩(wěn)定性，且不需要頻繁更換、維修，大大降低了設(shè)備運(yùn)維成本。

　　4、加工成本低

　　半導(dǎo)體激光器的加工成本低，制作過(guò)程簡(jiǎn)單，不需要光學(xué)元件的準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。相比其他激光器類型，制造成本降低，推動(dòng)了激光器市場(chǎng)的規(guī)模擴(kuò)大。

　　半導(dǎo)體激光器由于具備上述優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于氣體檢測(cè)、制造業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域等多個(gè)領(lǐng)域。未來(lái)，隨著其性能的不斷提升和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，半導(dǎo)體激光器有望在更多領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。

　　二、半導(dǎo)體激光器在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用

　　(1)光纖通信。半導(dǎo)體激光器是光纖通信系統(tǒng)的唯一實(shí)用化光源，光纖通信已成為當(dāng)代通信技術(shù)的主流。

　　(2)光盤(pán)存取。半導(dǎo)體激光已經(jīng)用于光盤(pán)存儲(chǔ)器，其最大優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)的聲音、文字和圖象信息量很大。采用藍(lán)、綠激光能夠大大提高光盤(pán)的存儲(chǔ)密。

　　(3)光譜分析。遠(yuǎn)紅外可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器已經(jīng)用于環(huán)境氣體分析，監(jiān)測(cè)大氣污染、汽車尾氣等。在工業(yè)上可用來(lái)監(jiān)測(cè)氣相淀積的工藝過(guò)程。

　　(4)光信息處理。半導(dǎo)體激光器已經(jīng)用于光信息理系統(tǒng)。表面發(fā)射半導(dǎo)體激光器二維陣列是光并行處理系統(tǒng)的理想光源，將用于計(jì)算機(jī)和光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。5)激光微細(xì)工。借助于Q開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的高能量超短光沖，可對(duì)集成電路進(jìn)行切割、打孔等。

　　(5)激光報(bào)警器。半導(dǎo)體激光報(bào)警器用途甚廣，包括防盜報(bào)警、水位報(bào)警、車距報(bào)警等。

　　(6)激光打印機(jī)。高功率半導(dǎo)體激光器已經(jīng)用于激光打印機(jī)。采用藍(lán)、綠激光能夠大大提高打印速度和分辨率。

　　(7)激光條碼掃描器。半導(dǎo)體激光條碼掃描器已經(jīng)廣泛用于商品的銷售，以及圖書(shū)和檔案的管理。

　　(8)高清晰度激光電視。不久的將來(lái)，沒(méi)有陰極射線管的半導(dǎo)體激光電視機(jī)可以投放市場(chǎng)，它利用紅、藍(lán)、綠三色激光，估計(jì)其耗電量比現(xiàn)有的電視機(jī)低20%。