半导体激光器 电子束泵浦的 Pn结注入的二极管 光泵浦的 雪崩泵浦的 半导体激光器 半导体激光器半导体激光器 同质结激 单异质结激双异质结激大光腔激 SCH(分离限制 光器二极管-光器二极管一光器二极管光器二极管十一“激光器二极管 法布里-玻罗腔 光栅谐振腔 激光器二极管 量子阱有源区 激光器二极管 宽接触激 条形激光 DFB(分 DBR激光 面发射激 光器二极管 器二极管 布反馈) 器二极管光器二极管 扩散条形 水平 弯曲 「解十 衬底条形 平面条形 隐埋条形 沟槽条形 理萬化 腔|腔 台面条形 /物 形形 合腔 条形 图1122半导体激光器结构分类
半导体激光器 电子束泵浦的 半导体激光器 Pn结注入的二极管 光泵浦的 半导体激光器 雪崩泵浦的 半导体激光器 同质结激 光器二极管 量子阱有源区 单异质结激 光器二极管 双异质结激 光器二极管 条形激光 器二极管 光栅谐振腔 激光器二极管 大光腔激 光器二极管 沟 槽 条 形 法布里-玻罗腔 激光器二极管 SCH(分离限制) 激光器二极管 DBR激光 器二极管 DFB(分 布反馈) 宽接触激 光器二极管 扩 散 条 形 氧化 物 条 形 解 理 耦 合 腔 形 水 平 腔 形 隐 埋 条 形 台 面 条 形 平 面 条 形 弯 曲 腔 形 衬 底 条 形 面发射激 光器二极管 图11.2.2半导体激光器结构分类
§1.3半导体激光器原理 口受激辐射当自发辐射光子经过已激发电子空穴对 附近时,能激励二者复合产生一新的光子现象, 口半导体激光二极管(LD):若注入电流足够强,形 成和热平衡态相反的载流子分布,就能形成很大 的辐射密度,克服损耗,再加上谐振腔的反射反 馈,便产生激光
◼ 受激辐射:当自发辐射光子经过已激发电子-空穴对 附近时，能激励二者复合产生一新的光子现象， ◼ 半导体激光二极管（LD）:若注入电流足够强，形 成和热平衡态相反的载流子分布，就能形成很大 的辐射密度，克服损耗，再加上谐振腔的反射反 馈，便产生激光。 §11.3 半导体激光器原理
半导体激光二极管基本结构 电流 ■如图为半导体二极管接触 粗糙表面 的基本结构,垂直于界面 的一对平行平面可以为晶 体的解理面,或经过抛光 输出 的平面构成FP腔,其余两 侧弄粗糙,以消除其他方向的激光作用。这样, 可从PN结发射出单色的高定向性激光束
电流 ◼ 如图为半导体二极管 接触 的基本结构，垂直于界面 的一对平行平面可以为晶 体的解理面，或经过抛光 的平面构成F-P腔，其余两 侧弄粗糙，以消除其他方向的激光作用。这样， 可从PN结发射出单色的高定向性激光束 输出 p n 粗糙表面 半导体激光二极管基本结构
§1.4半导体激光器工作特性 1141光学模和光谱特性 激光二极管端面部分反射的光反馈导致建立单个或多个光学 纵模。当平行面之间距离为半波长的整数倍时,在激光二极管 内形成驻波,其模数可由半波长的数值得出: +V m=21·n/元(11.1 而模间隔由下式确定: 输出 dm 2Ln 2l dn (114.2) n d2元d2 对应m==1模的间隔d为: 取dm=-1是因为减少对应法布 d、(11.里一波罗端面之少个半波长 2L(n-)
§11.4半导体激光器工作特性 m = 2ln/ 2 ( ) 2 d dn L n d − = L p n +V 输出 11.4.1光学模和光谱特性 激光二极管端面部分反射的光反馈导致建立单个或多个光学 纵模。 当平行面之间距离为半波长的整数倍时，在激光二极管 内形成驻波，其模数可由半波长的数值得出： 而模间隔由下式确定： 对应dm＝－1模的间隔 为： 2 dm Ln L dn 2 2 d d = − + d 取dm＝－1是因为减少1对应法布 里－波罗端面之间少一个半波长， 即波长的增加 (11.4.2) (11.4.1) (11.4.3)
激光二极管模光谱 低于阈值的 激光二极管模光谱如 自发辐射 图,通常同时存在几 A 个纵模,其波长接近 于自发辐射的峰值波 长,GaAs激光器模间 隔典型值d2≈0.3m为料 200A 了实现单模工作,必 须改进激光器结构, 抑制主模以外其他模。 波长 图15激光工极管的发射光谐 高于阈值的激 光模结构
激光二极管模光谱 如 图，通常同时存在几 个纵模，其波长接近 于自发辐射的峰值波 长，GaAs激光器模间 隔典型值 0.3nm 为 了实现单模工作，必 须改进激光器结构， 抑制主模以外其他模。 0 d 激光二极管模光谱 低于阈值的 自发辐射 高于阈值的激 光模结构