半導(dǎo)體激光器是采用半導(dǎo)體激光二極管產(chǎn)生激光的器件，是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器。目前，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通訊、測(cè)距、精密儀器加工，光集成的信息存儲(chǔ)和信息處理等。

什么是半導(dǎo)體激光器?

　　半導(dǎo)體激光器是以一定的半導(dǎo)體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生激光的器件。半導(dǎo)體激光器是通過一定的激勵(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)體激光器半導(dǎo)體激光在1962年被成功激發(fā)，在1970年實(shí)現(xiàn)室溫下連續(xù)輸出。后來經(jīng)過改良，開發(fā)出雙異質(zhì)接合型激光及條紋型構(gòu)造的激光二極管(Laser diode)等，廣泛使用于光纖通信、光盤、激光打印機(jī)、激光掃描器、激光指示器(激光筆)，是目前生產(chǎn)量Zda的激光器。

半導(dǎo)體激光器的歷史

　　半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管(LD)。隨著半導(dǎo)體物理的發(fā)展，人們?cè)缭?0世紀(jì)50年代就設(shè)想發(fā)明半導(dǎo)體激光器。

　　20世紀(jì)60年代初期的半導(dǎo)體激光器是同質(zhì)結(jié)型激光器，是一種只能以脈沖形式工作的半導(dǎo)體激光器。在1962年7月召開的固體器件研究國(guó)際會(huì)議上，美國(guó)麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室的兩名學(xué)者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)報(bào)告了砷化鎵材料的光發(fā)射現(xiàn)象。

　　半導(dǎo)體激光器發(fā)展的第二階段是異質(zhì)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器，它是由兩種不同帶隙的半導(dǎo)體材料薄層，如GaAs，GaAlAs所組成的激光器。單異質(zhì)結(jié)注人型激光器(SHLD)，它是利用異質(zhì)結(jié)提供的勢(shì)壘把注入電子限制在GaAsP-N結(jié)的P區(qū)之內(nèi)，以此來降低閥值電流密度的激光器。

　　1970年，人們又發(fā)明了激光波長(zhǎng)為9000?在室溫下連續(xù)工作的雙異質(zhì)結(jié)GaAs-GaAlAs(砷化稼一稼鋁砷)激光器.在半導(dǎo)體激光器件中，目前比較成熟、性能較好、應(yīng)用較廣的是具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電注人式GaAs二極管激光器。

　　從20世紀(jì)70年代末開始，半導(dǎo)體激光器明顯向著兩個(gè)方向發(fā)展，一類是以傳遞信息為目的的信息型激光器;另一類是以提高光功率為目的的功率型激光器。在泵浦固體激光器等應(yīng)用的推動(dòng)下，高功率半導(dǎo)體激光器(連續(xù)輸出功率在100W以上，脈沖輸出功率在5W以上，均可稱之謂高功率半導(dǎo)體激光器)在20世紀(jì)90年代取得了突破性進(jìn)展，其標(biāo)志是半導(dǎo)體激光器的輸出功率顯著增加，國(guó)外千瓦級(jí)的高功率半導(dǎo)體激光器已經(jīng)商品化，國(guó)內(nèi)樣品器件輸出已達(dá)到600W。另外，還有高功率無鋁激光器、紅外半導(dǎo)體激光器和量子級(jí)聯(lián)激光器等等。其中，可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是通過外加的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度、壓力、摻雜盆等改變激光的波長(zhǎng)，可以很方便地對(duì)輸出光束進(jìn)行調(diào)制。

　　20世紀(jì)90年代末，面發(fā)射激光器和垂直腔面發(fā)射激光器得到了迅速的發(fā)展。

　　目前，垂直腔面發(fā)射激光器已用于千兆位以太網(wǎng)的高速網(wǎng)絡(luò)，為了滿足21世紀(jì)信息傳輸寬帶化、信息處理高速化、信息存儲(chǔ)大容量以及裝備小型、高精度化等需要，半導(dǎo)體激光器的發(fā)展趨勢(shì)主要是向高速寬帶LD、大功率LD，短波長(zhǎng)LD，盆子線和量子點(diǎn)激光器、中紅外LD等方面發(fā)展。