半導體激光
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半導體激光(Semiconductor laser)在1962年被成功激發,在1970年實現室溫下連續發射。後來經過改良,開發出雙異質接合型激光及條紋型構造的激光二極管(Laser diode)等,廣泛使用於光纖通信、光盤、激光打印機、激光掃描器、激光指示器(激光筆),是目前生產量最大的激光器。
在基本構造上,它屬於半導體的P-N接面,但激光二極管是以金屬包層從兩邊夾住發光層(活性層),是「雙異質接合構造」。而且在激光二極管中,將界面作為發射鏡(共振腔)使用。在使用材料方面,有鎵(Ga)、砷(As)、銦(In)、磷(P)等。此外在多重量子井型中,也使用Ga·Al·As等。
由於具有條狀結構,即使是微小電流也會增加活性區域的居量反轉密度,優點是激發容易呈現單一形式,而且,其壽命可達10~100萬小時。
激光二極體的優點是效率高、體積小、重量輕且價格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%,P-N型也達到數%~25%,總而言之能量效率高是其最大特色。另外,它的連續輸出波長涵蓋了紅外到可見光範圍,而光脈衝輸出達50W(帶寬100ns)等級的產品也已商業化,作為激光雷達或激發光源可說是非常容易使用的激光的例子。
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