半导体激光器原理
的有关信息介绍如下:半导体激光器的工作原理基于半导体的能带结构和电子与空穴的复合释放能量的特性。在激活区的p-n结附近,通过电流注入或电场作用,能带之间的载流子迁移,使得电子和空穴在激活区碰撞并发生复合,释放能量的过程中,激发出的光子产生共振放大,并形成激光束。这个过程涉及几个关键步骤:P-N结构:半导体激光器通常采用P-N结构,其中P区域富含正电荷,N区域富含负电荷。电流注入:当电流从P区域注入到N区域时,电子和空穴会在活性层中重组,形成激子(激发态)。激子衰减:激子会因为与晶格的相互作用而损失能量,进而衰减为基态激子。辐射复合:基态激子最终与活性层中的空穴重新结合,释放出光子。这个过程称为辐射复合。光放大:光子通过多次反射在激光腔中来回传播,与活性层中的激子相互作用,不断放大。反射镜:激光腔两端分别放置高反射镜和透明窗口,高反射镜可以增加内部光子的反射使其在腔内传播,透明窗口允许激光通过。激光输出:当达到一定放大程度时,激光在透明窗口处逃逸,形成激光输出。通过控制电流注入和激光腔的结构设计,可以调节半导体激光器的发射波长、功率等参数,以满足不同应用领域的要求。