半導(dǎo)體激光器的發(fā)展歷史

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，它是在一種材料上制作的 pn 結(jié)二極管。在正向大電流注入下電子不斷地向 p區(qū)注入，空穴不斷地向n區(qū)注入。于是 ，在原來的pn結(jié)耗盡區(qū)內(nèi)實現(xiàn)了載流子分布的反轉(zhuǎn)， 由于電子的遷移速度比空穴的遷移速度快， 在有源區(qū)發(fā)生輻射、復(fù)合，發(fā)射出熒光，在一定的條件下發(fā)生激光 ，這是一種只能以脈沖形式工作的半導(dǎo)體激光器。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， 最先出現(xiàn)的是單異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器(1969 年)。單異質(zhì)結(jié)注入型激光器(SHLD)GaAsP -N 結(jié)的 p 區(qū)之內(nèi) ，以此來降低閥值電流密度， 其數(shù)值比同質(zhì)結(jié)激光器降低了一個數(shù)量級， 但單異質(zhì)結(jié)激光器仍不能在室溫下連續(xù)工作 。

從20世紀(jì)70年代末開始，半導(dǎo)體激光器明顯向著兩個方向發(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)用的推動下，高功率半導(dǎo)體激光器(連續(xù)輸出功率在100mw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，國外千瓦級的高功率半導(dǎo)體激光器已經(jīng)商品化，國內(nèi)樣品器件輸出已達(dá)到 600W。如果從激光波段的被擴展的角度來看，先是紅外半導(dǎo)體激光器，接著是 670nm 紅光半導(dǎo)體激光器大量進(jìn)入應(yīng)用，接著，波長為650nm、635nm的問世 ，藍(lán)綠光、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器也相繼研制成功，10mW 量級的紫光乃至紫外光半導(dǎo)體激光器，也在加緊研制中。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，且已考慮了在超并行光電子學(xué)中的多種應(yīng)用。980nm、850nm和780nm的器件在光學(xué)系統(tǒng)中已經(jīng)實用化。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)。

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