半导体激光器必备条件是什么
发布时间：
2023-03-07 14:01
编辑：
蓝宇激光
半导体激光器必备条件是激光增益大于损耗。具体就是通过受激辐射产生的光子数量要大于光子损耗的数量，要实现激光增益大于损耗的条件，可以通过受激材料、外部激励源、选频谐振腔这3项来入手控制。
1、受激材料，通过选择容易发生受激辐射的材料作为工作物质（受激材料），目前科学家们已经替我们测试过很多种材料了，像砷化铟(InAs) \ 砷化镓(GaAs)等典型的半导体材料，我们直接拿来用就好了。穿插个很简单的小知识，一般通过受激材料来区分半导体激光器，还是气体激光器，固体激光器等。
2、外部激励源，半导体激光器是使用半导体受激材料的小型化激光器，通过外部激励源刺激半导体受激材料，形成粒子数反转，获得相干受激辐射，达到一定的阈值增益条件就能通过不是全放射镜的一面释放激光。激光器厂家可以通过不同的方法让受激材料实现粒子数反转，例如：电激励、光激励、化学激励。其中，加大电激励是常见、简单、高效、容易实现的，目前在市场上被广泛使用。
3、选频谐振腔，在外部激励源对受激材料刺激后，我们需要让激光振荡才能获得稳定的激光输出，根据能带理论，半导体激光器的谐振腔是利用垂直于工作介质的反射镜。受激材料被刺激后，电子发生了跃迁，使得光子释放，经过在谐振腔中来回振荡从而形成激光。
一边使用50%镜子只是随手写的，一边会去到90%不定，但是不会两边都用全反射镜子，那样光子只能在不断做全反射运动，出不去。
获得稳定振荡，受激材料等激光媒质就需要持续不断的提供增益，弥补谐振腔产生的光损耗和激光输出等引起的损耗，维持腔内的光场稳定。其中主要是控制电流阈值。电流稳定在一定阈值之下时，半导体激光器只能发出弱光，和普通发光二极管相似，当我们提供的电流超过这个阈值，受激材料发射的相应波长激光在谐振腔中震荡，经过反复的反馈放大，半导体激光器就能输出稳定、连续的高能激光。
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