半導(dǎo)體激光器的工作原理

在半導(dǎo)體激光器中，利用一定的條件產(chǎn)生受激輻射放大所得到的激光。半導(dǎo)體材料由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成，兩種半導(dǎo)體之間形成了pn結(jié)。當(dāng)pn結(jié)加上外電壓時(shí)，會發(fā)生載流子注入現(xiàn)象，即少數(shù)載流子從p區(qū)注入到n區(qū)，而多數(shù)載流子從n區(qū)注入到p區(qū)。

1.受激輻射

受激輻射是指物質(zhì)在另一輻射源的驅(qū)動下輻射出同頻率、同相位及同方向的輻射。在半導(dǎo)體激光器中，受激輻射可以通過注入電流或光子激發(fā)實(shí)現(xiàn)。

2.激光放大

激光放大是指將激光信號傳送到半導(dǎo)體材料中，隨后通過碰撞的方式除去反射和放射來增強(qiáng)激光的強(qiáng)度。這種放大效應(yīng)可以通過增加半導(dǎo)體材料抽運(yùn)過程等方式來優(yōu)化。

3.工作機(jī)制

當(dāng)外部電路給半導(dǎo)體激光器提供足夠的激勵(lì)時(shí)，p區(qū)注入少數(shù)載流子，n區(qū)注入多數(shù)載流子，在pn結(jié)中產(chǎn)生的受激輻射會被反射會向前擴(kuò)散，從而達(dá)到激光放大的效果。