半导体激光器

1、半导体激光器半导体激光器半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器，由于物质结构上的差异，产生激 光的具体过程比较特殊。常用材料有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟（InP）、硫化 锌（ZnS）等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器件，可分为 同质结、单异质结、双异质结等几种。司质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件, 而双异质结激光器室温时可实现连续工作。半导体激光器的分类（1）异质结构激光器（2）条形结构激光器（3） AIGaAs/GaAs激光器（4）InGaAsP/InP激光器 （5）可见光激光器（6）远红外激光器（7）动态单模激光器 （8

2、）分布反馈激光器（9）量子阱激光器（10）表面发射激光器（11）微腔激光器半导体激光器半导体激光（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,广泛使用干光纤诵信、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。激光二极体的优点是效率高、体积小、重量轻且价格低。尤其是多重量子井型的效率有2040%, P-N型也达到数25%,总而言之能量效率高是其最大特色。 另外，它的连续输岀波长涵盖了红外线到可见光范围，而光脉冲输出达50W

3、（带宽100ns） 等级的产品也已商业化，作为激光雷达或激发光源可说是非常容易使用的激光的例子。仪器简介Q-Line纤绿半导体激光器半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件其工作原 理是，通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的 能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转 状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用半导体激光器的激励方式主要有三种， 即电注入式，光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器，一般是由GaAS（砷化 镓）,InAS （砷化铟），Insb （锑化铟）等材料制成的半

4、导体面结型二极管，沿正向偏压注入电 流进行激励，在结平面区域产生受激发射光泵式半导体激光器，一般用N型或P型半导体 单晶（如GaAS,InAs,InSb等）做工作物质，以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子 束激励式半导体激光器，一般也是用N型或者P型半导体单晶（如PbS,CdS,ZhO等）做工作 物质，通过由外部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件中，目前性能较好，应用较 广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器.工作原理及特点半导体激光器工作原理是激励方式，利用半导体物质（即利用电子）在能带间跃迁发光， 用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光

5、振荡、反馈、 产生光的辐射放大，输出激光。半导体激光器优点是体积小，重量轻，运转可靠，耗电少，效率高等。封装技术技术介绍半导体激光器封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很 大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯 和完成电气互连。而半导体激光器封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出：可 见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用 于半导体激光器。发光部分半导体激光器的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的 少数载流子与多数载流子复合时，就会发岀可见光，紫外光

6、或近红外光。但pn结区发出的 光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以 释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料, 应用要求提高半导体激光器的内、外部量子效率。常规5mm型半导体激光器封装是将边 长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合 为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树 脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封 的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的

7、形状和 材料性质（掺或不掺散色剂），起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空 气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取 出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折 射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性, 绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装 几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、 封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到半导体激光器的轴线方 向，相应的视角较小

8、；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。驱动电流一般情况下，半导体激光器的发光波长随温度变化为0. 2-0. 3nm/C,光谱宽度随之增 加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经pn结，发热性损耗使结区产生温升，在室温 附近，温度每升高1C,半导体激光器的发光强度会相应地减少1%左右，封装散热；时保 持色纯度与发光强度非常重要，以往多采用减少其驱动电流的办法，降低结温，多数半导体 激光器的驱动电流限制在20mA左右。但是，半导体激光器的光输出会随电流的增大而增加, 目前，很多功率型半导体激光器的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进 封装结构，全新的半导体激光器

9、封装设计理念和低热阻封装结构及技术，改善热特性。例如， 采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅 载体直接装在热沉上等方法。此外，在应用设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也 十分重要。 进入21世纪后，半导体激光器的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创 新，红、橙半导体激光器光效已达到100Im/W，绿半导体激光器为501m/W，单只半导体激 光器的光通量也达到数十Im。半导体激光器芯片和封装不再沿龚传统的设计理念与制造生 产模式，在增加芯片的光输出方面，研发不仅仅限于改变材料内杂质数量，晶格缺陷和位错 来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部

10、结构，增强半导体激光器内部产生光子出 射的几率，提高光效，解决散热，取光和热沉优化设计，改进光学性能，加速表面贴装化 SMD进程更是产业界研发的主流方向。决定波长的因素半导体光电器件的工作波长是和制作器件所用的半导体材料的种类相关的。半导体材料 中存在着导带和价带，导带上面可以让电子自由运动，而价带下面可以让空穴自由运动，导 带和价带之间隔着一条禁带，当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时，就把光的能 量变成了电，而带有电能的电子从导带跳回价带，又可以把电的能量变成光，这时材料禁带 的宽度就决定了光电器件的工作波长。材料科学的发展使我们能采用能带工程对半导体材料 的能带进行各种精巧的裁剪，

11、使之能满足我们的各种需要并为我们做更多的事情，也能使半 导体光电器件的工作波长突破材料禁带宽度的限制扩展到更宽的范围。 以上资料由草丛 飞提供。腔长与损耗的关系激光器的腔体可以有谐振腔和外腔之分。在谐振腔里，激光器的损耗有很多种类，比如 偏折损耗，法布里珀罗谐振腔就有较大偏折损耗，而共焦腔的偏折损耗较小，适合于小功率 连续输出激光，还比如反转粒子的无辐射跃迁损耗（这类损耗可以归为白噪声）等等之类的， 都是腔长长损耗大。激光器阈值电流不过就是能让激光器起振的电流，谐振腔长短的不同可 以使得阈值电流有所不同，半导体激光器中，像边发射激光器腔长较长,阈值电流相对较大, 而垂直腔面发射激光器腔长极短，

12、阈值电流就非常低了。这些都不是一两句话可以说的清楚 的，它们各自的速率方程也都不同，不是一两个式子能解释的。另外谐振腔长度不同也可以 达到选模的作用，即输出激光的频率不同。发展概况简介半导体激光器又称激光二极管（LD）。进入八十年代，人们吸收了半导体物理发展的最 新成果，采用了量子阱（QW）和应变量子阱（SL-QW）等新颖性结构，引进了折射率调制 Bragg发射器以及增强调制Bragg发射器最新技术，同时还发展了 MBE、MOCVD及CBE 等晶体生长技术新工艺,使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长，达到原子层厚度 的精度，生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。于是，制作出的LD,其阈值电

13、流显著下 降，转换效率大幅度提高，输出功率成倍增长，使用寿命也明显加长。A小功率LD用于信息技术领域的小功率LD发展极快。例如用于光纤通信及光交换系统的分布反馈 （DFB）和动态单模LD、窄线宽可调谐DFB-LD、用于光盘等信息处理技术领域的可见光波 长（如波长为670nm、650nm、630nm的红光到蓝绿光）LD、量子阱面发射激光器以及招 短脉冲LD等都得到实质性发展。这些器件的发展特征是：单频窄线宽、高速率、可调谐以 及短波长化和光电单片集成化等。B高功率LD1983年，波长800nm的单个LD输出功率已超过lOOmW，到了 1989年，0.1mm条宽 的LD则达到3.7W的连续输出，而

14、1cm线阵LD已达到76W输出，转换效率达39%。1992 年，美国人又把指标提高到一个新水平：1cm线阵LD连续波输出功率达121W，转换效率 为45%。现在，输出功率为120W、1500W、3kW等诸多高功率LD均已面世。高效率、高 功率LD及其列阵的迅速发展也为全固化激光器，亦即半导体激光泵浦（LDP）的固体激光 器的迅猛发展提供了强有力的条件。 近年来，为适应EDFA和EDFL等需要，波长980nm 的大功率LD也有很大发展。最近配合光纤Bragg光栅作选频滤波，大幅度改善其输出稳定 性，泵浦效率也得到有效提高。特点及应用范围半导体二极管激光器是实用中最重要的一类激光器。它体积小、寿命

15、长，并可采用简单 的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。并且还 可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点，半 导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得 了广泛的应用。发展过程综述半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明，使科学家们早在50年代就设想 发明半导体激光器，60年代早期，很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面，以 莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉巴索夫的工作最为杰岀。早期研究在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上，美国麻省理工学院林肯实验室的两名 学者克耶

16、斯（Keyes）和奎斯特（Quist）报告了砷化镓材料的光发射现象，这引起通用电气 研究实验室工程师哈尔（Hall）的极大兴趣，在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到 家后，哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划，并与其他研究人员一道，经数周奋斗，他 们的计划获得成功。像晶体二极管一样，半导体激光器也以材料的p-n结特性为基础，且外观亦与前者类似，因此，半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。制造器件早期的激光二极管有很多实际限制，例如，只能在77K低温下以微秒脉冲工作，过了 8 年多时间，才由贝尔实验室和列宁格勒（现在的圣彼得堡）约飞（Ioffe）物理研究所制造出 能在室温下工作的连续

17、器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小，最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料，一般为0.6 1.55微米，由于多种应用的需要，更短波长的器件在发展中。据报导，以IHM价元素的化 合物，如ZnSe为工作物质的激光器，低温下已得到0.46微米的输出，而波长0.500.51微 米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域，一方面是世界范围的远距离海底光纤通信，另一方面 则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视 网等。但就目前而言，激光唱机是这类器件的

18、最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间 光通信、固体激光泵浦源、激光指示，及各种医疗应用等。20世纪60年代初期的半导体激光器是同质结型激光器，它是在一种材料上制作的pn结二极管在正向大电流注人下， 电子不断地向p区注人，空穴不断地向n区注人于是，在原来的pn结耗尽区内实现了载流 子分布的反转，由于电子的迁移速度比空穴的迁移速度快，在有源区发生辐射、复合，发射 出荧光，在一定的条件下发生激光，这是一种只能以脉冲形式工作的半导体激光器第二阶段半导体激光器发展的第二阶段是异质结构半导体激光器，它是由两种不同带隙的半导体 材料薄层，如GaAs,GaAlAs所组成，最先出现的是单异质结构激光器（19

19、69年）.单异质结 注人型激光器（SHLD）是利用异质结提供的势垒把注入电子限制在GaAsP 一 N结的P区 之内，以此来降低阀值电流密度，其数值比同质结激光器降低了一个数量级,但单异质结激 光器仍不能在室温下连续工作. 1970年，实现了激光波长为9000室温连续工作 的双异质结GaAs-GaAlAs （砷化稼一稼铝砷）激光器.双异质结激光器（DHL）的诞生使可 用波段不断拓宽，线宽和调谐性能逐步提高，其结构的特点是在P型和n型材料之间生长 了仅有0. 2 Eam厚的，不掺杂的，具有较窄能隙材料的一个薄层，因此注人的载流子被限 制在该区域内（有源区），因而注人较少的电流就可以实现载流子数的反

20、转在半导体激光器 件中，目前比较成熟、性能较好、应用较广的是具有双异质结构的电注人式GaAs二极管激 光器.随着异质结激光器的研究发展，人们想到如果将超薄膜（v 20nm）的半导体层作 为激光器的激括层，以致于能够产生量子效应，结果会是怎么样?再加之由于MBE,MOCVD 技术的成就，于是，在1978年出现了世界上第一只半导体量子阱激光器（QWL），它大幅度地提高了半导体激光器的各种性能.后来，又由于MOCVD,MBE生长技术的成熟，能生长 出高质量超精细薄层材料，之后，便成功地研制出了性能更加良好的量子阱激光器，量子阱 半导体激光器与双异质结（DH）激光器相比，具有阑值电流低、输出功率高，频

21、率响应好, 光谱线窄和温度稳定性好和较高的电光转换效率等许多优点QWL在结构上的特点是它的有源区是由多个或单个阱宽约为100人的势阱所组成，由于势阱宽度小于材料中电子的 德布罗意波的波长，产生了量子效应，连续的能带分裂为子能级.因此，特别有利于载流子 的有效填充，所需要的激射阅值电流特别低半导体激光器的结构中应用的主要是单、多量 子阱，单量子阱（SQW）激光器的结构基本上就是把普通双异质结（DH）激光器的有源层 厚度做成数十nm以下的一种激光器，通常把势垒较厚以致于相邻势阱中电子波函数不发生 交迭的周期结构称为多量子阱（MQW ）量子阱激光器单个输出功率现已大于lw,承受的功 率密度已达10M

22、W/cm3以上c）而为了得到更大的输出功率，通常可以把许多单个半导体 激光器组合在一起形成半导体激光器列阵。因此，量子阱激光器当采用阵列式集成结构时， 输出功率则可达到100w以上近年来，高功率半导体激光器（特别是阵列器件）飞速发展， 已经推出的产品有连续输出功率5 W,1ow,20w和30W的激光器阵列.脉冲工作的半导体激光 器峰值输出功率50w. 120W和1500W的阵列也已经商品化.一个4. 5 cm x 9cm的二维阵列， 其峰值输出功率已经超过45kW.峰值输出功率为350kW的二维阵列也已间世。发展方向从20世纪70年代末开始，半导体激光器明显向着两个方向发展，一类是以传递信息为

23、 目的的信息型激光器另一类是以提高光功率为目的的功率型激光器在泵浦固体激光器等应 用的推动下，高功率半导体激光器（连续输出功率在100W以上，脉冲输出功率在5W以 上,均可称之谓高功率半导体激光器）在20世纪90年代取得了突破性进展，其标志是半导 体激光器的输出功率显著增加，国外千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化，国内样品器 件输出已达到600W61 如果从激光波段的被扩展的角度来看，先是红外半导体激光器，接 着是670nm红光半导体激光器大量进入应用，接着，波长为650nm,635nm的问世，蓝绿光、 蓝光半导体激光器也相继研制成功，10mw量级的紫光乃至紫外光半导体激光器，也在加紧 研制

24、中a为适应各种应用而发展起来的半导体激光器还有可调谐半导体激光器，电子束激 励半导体激光器以及作为“集成光路”的最好光源的分布反馈激光器（DFB 一 LD），分布布喇 格反射式激光器（DBR 一 LD）和集成双波导激光器另外，还有高功率无铝激光器（从半 导体激光器中除去铝，以获得更高输出功率，更长寿命和更低造价的管子）、中红外半导体 激光器和量子级联激光器等等.其中，可调谐半导体激光器是通过外加的电场、磁场、温度、 压力、掺杂盆等改变激光的波长，可以很方便地对输出光束进行调制分布反馈（DF）式半 导体激光器是伴随光纤通信和集成光学回路的发展而出现的，它于1991年研制成功，分布 反馈式半导体激

25、光器完全实现了单纵模运作，在相干技术领域中又开辟了巨大的应用前景它 是一种无腔行波激光器，激光振荡是由周期结构（或衍射光栅）形成光藕合提供的，不再由 解理面构成的谐振腔来提供反馈，优点是易于获得单模单频输出，容易与纤维光缆、调制器 等耦合，特别适宜作集成光路的光源.单极性注入的半导体激光器是利用在导带内（或价带内）子能级间的热电子光跃迁以实现受激光发射，自然要使导带和价带内存在子能级或 子能带，这就必须采用量子阱结构单极性注入激光器能获得大的光功率输出，是一种商效 率和超商速响应的半导体激光器，并对发展硅基激光器及短波激光器很有利量子级联激光 器的发明大大简化了在中红外到远红外这样宽波长范围内

26、产生特定波长激光的途径.它只用 同一种材料，根据层的厚度不同就能得到上述波长范围内的各种波长的激光同传统半导体 激光器相比，这种激光器不需冷却系统，可以在室温下稳定操作低维（量子线和量子点） 激光器的研究发展也很快，日本okayama的GaInAsP/Inp长波长量子线（Qw+）激光器已做 到90kCW工作条件下Im =6.A,1 =37A/cm2并有很高的量子效率.众多科研单位正在研制自组 装量子点（QD）激光器，目前该QDLD已具有了高密度，高均匀性和高发射功率由于实际 需要，半导体激光器的发展主要是围绕着降低阔值电流密度、延长工作寿命、实现室温连续 工作，以及获得单模、单频、窄线宽和发展

27、各种不同激射波长的器件进行的面发射器20世纪90年代出现并特别值得一提的是面发射激光器（SEL）,早在1977年，人们就 提出了所谓的面发射激光器，并于1979年做出了第一个器件，1987年做出了用光泵浦的 780nm的面发射激光器.1998年GaInAIP/GaA。面发射激光器在室温下达到亚毫安的网电流, 8mW的输出功率和11%的转换效率2）前面谈到的半导体激光器，从腔体结构上来说，不 论是F P（法布里一泊罗）腔或是DBR （分布布拉格反射式）腔，激光输岀都是在水平方 向，统称为水平腔结构它们都是沿着衬底片的平行方向出光的而面发射激光器却是在芯片 上下表面镀上反射膜构成了垂直方向的F P

28、腔，光输出沿着垂直于衬底片的方向发出， 垂直腔面发射半导体激光器（VCSELS）是一种新型的量子阱激光器，它的激射阔值电流低， 输出光的方向性好，藕合效率高，通过阵列化分布能得到相当强的光功率输出，垂直腔面发 射激光器已实现了工作温度最高达71C。另外，垂直腔面发射激光器还具有两个不稳定的互 相垂直的偏振横模输出，即x模和y模，目前对偏振开关和偏振双稳特性的研究也进入到了 一个新阶段，人们可以通过改变光反馈、光电反馈、光注入、注入电流等等因素实现对偏振 态的控制，在光开关和光逻辑器件领域获得新的进展。20世纪90年代末，面发射激光器和 垂直腔面发射激光器得到了迅速的发展，且已考虑了在超并行光电

29、子学中的多种应用.980mn,850nm和780nm的器件在光学系统中已经实用化.目前,垂直腔面发射激光器已用 于千兆位以太网的高速网络。为了满足21世纪信息传输宽带化、信息处理高速化、信息存 储大容量以及军用装备小型、高精度化等需要，半导体激光器的发展趋势主要在高速宽带 LD、大功率ID,短波长LD,盆子线和量子点激光器、中红外LD等方面目前，在这些方 面取得了一系列重大的成果.应用情况应用介绍半导体激光器是成熟较早、进展较快的一类激光器，由于它的波长范围宽，制作简单、 成本低、易于大量生产，并且由于体积小、重量轻、寿命长，因此，品种发展快，应用范围 广，目前已超过300种，半导体激光器的最

30、主要应用领域是Gb局域网，850nm波长的半导 体激光器适用于）1Gh/。局域网，1300nm -1550nm波长的半导体激光器适用于1OGb局域 网系统半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域，已成为当今光电子科学的核心 技术.半导体激光器在激光测距、激光雷达、激光通信、激光模拟武器、激光警戒、激光制 昱跟踪、引燃引爆、自动控制、检测仪器等方面获得了广泛的应用，形成了广阔的市场。1978 年，半导体激光器开始应用于光纤通信系统,半导体激光器可以作为光纤通信的光源和指示 器以及通过大规模集成电路平面工艺组成光电子系统.由于半导体激光器有着超小型、高效 率和高速工作的优异特点，所以这类器件的

31、发展，一开始就和光通信技术紧密结合在一起， 它在光通信、光变换、光互连、并行光波系统、光信息处理和光存贮、光计算机外部设备的 光祸合等方面有重要用途半导体激光器的问世极大地推动了信息光电子技术的发展，到如 今，它是当前光通信领域中发展最快、最为重要的激光光纤通信的重要光源半导体激光器 再加上低损耗光纤，对光纤通信产生了重大影响，并加速了它的发展因此可以说，没有半 导体激光器的出现，就没有当今的光通信GaAs/GaAlA。双异质结激光器是光纤通信和大气 通信的重要光源，如今，凡是长距离、大容量的光信息传输系统无不都采用分布反馈式半导 体激光器（DFB LD）.半导体激光器也广泛地应用于光盘技术中

32、,光盘技术是集计算技术、 激光技术和数字通信技术于一体的综合性技术.是大容t.高密度、快速有效和低成本的信息存 储手段，它需要半导体激光器产生的光束将信息写人和读出.常用器件下面我们具体来看看几种常用的半导体激光器的应用：量子阱半导体大功率激光器在精密机械零件的激光加工方面有重要应用，同时也成为固体激光器最理想的、高效率泵浦 光源由于它的高效率、高可*性和小型化的优点，导致了固体激光器的不断更新.在印刷业和医学领域，高功率半导体激光器也有应用另外，如长波长激光器（1976年，人们用 GanAsP/InP实现了长波长激光器）用于光通信,短波长激光器用于光盘读出.自从NaKamuxa 实现了 Ga

33、InN/GaN蓝光激光器，可见光半导体激光器在光盘系统中得到了广泛应用，如CD 播放器，DVD系统和高密度光存储器可见光面发射激光器在光盘、打印机、显示器中都有 着很重要的应用，特别是红光、绿光和蓝光面发射激光器的应用更广泛蓝绿光半导体激光 器用于水下通信、激光打印、高密度信息读写、深水探测及应用于大屏幕彩色显示和高清晰 度彩色电视机中总之，可见光半导体激光器在用作彩色显示器光源、光存贮的读出和写人, 激光打印、激光印刷、高密度光盘存储系统、条码读出器以及固体激光器的泵浦源等方面有 着广泛的用途量子级联激光的新型激光器应用于环境检测和医检领域另外，由于半导体激 光器可以通过改变磁场或调节电流实

34、现波长调谐，且已经可以获得线宽很窄的激光输出，因 此利用半导体激光器可以进行高分辨光谱研究.可调谐激光器是深入研究物质结构而迅速发 展的激光光谱学的重要工具大功率中红外（3.51m）LD在红外对抗、红外照明、激光雷达、 大气窗口、自由空间通信、大气监视和化学光谱学等方面有广泛的应用绿光到紫外光的垂直腔面发射器在光电子学中得到了广泛的应用，如超高密度、光存储近场光学方案被 认为是实现高密度光存储的重要手段垂直腔面发射激光器还可用在全色平板显示、大面积 发射、照明、光信号、光装饰、紫外光刻、激光加工和医疗等方面12）、如前所述，半导体 激光器自20世纪80年代初以来，由于取得了 DFB动态单纵模激

35、光器的研制成功和实用化, 量子阱和应变层量子阱激光器的出现，大功率激光器及其列阵的进展，可见光激光器的研制 成功，面发射激光器的实现、单极性注人半导体激光器的研制等等一系列的重大突破，半导 体激光器的应用越来越广泛，半导体激光器已成为激光产业的主要组成部分，目前已成为各 国发展信息、通信、家电产业及军事装备不可缺少的重要基础器件.半导体激光器在半导体激光打标机中的应用:半导体激光器因其使用寿命长、激光利用效率高、热能量比YAG激光器小、体积小、性价比高、用电省等一系列优势而成为2010年热卖产品，e网激 光生产的国产半导体激光器的出现，加速了以半导体激光器为主要耗材的半导体激光机取代 YAG激

36、光打标机市场份额的步伐。其他资料朗讯科技公司下属研发机构贝尔实验室的科学家们近日成功研制出世界上首款 能够在红外波长光谱范围内持续可*地发射光的新型半导体激光器。新设备克服了原有宽带 激光发射过程中存在的缺陷，在先进光纤通信和感光化学探测器等领域有着广阔的潜在应 用。相关的制造技术可望成为未来用于光纤的高性能半导体激光器的基础。-有关新激光器性质的论文刊登2002年2月21日出版的自然杂志上。文章主要作者、贝尔实验 室物理学家Claire Gmachl断言：“超宽带半导体激光器可用来制造高度敏感的万用探测器， 以探测大气中的细微污染痕迹，还可用于制造诸如呼吸分析仪等新的医疗诊断工具。”-半导体激光器是一种非常方便的光源，具备紧凑、耐用、便携和强大等特点。然而，典