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半导体激光器的工作原理

及在光纤通信中的应用

小组人员

红宝石激光器

1960年5月15日，加州休斯实验室的梅曼

（T.H.Maiman,1927）制成了世界上第一

台红宝石激光器，获得了世界上第一束激

光，波长为694.3纳米。

激光器

激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激发的物质中放

大或振荡发射的器件。

激光器的种类：

固体激光器（如红宝石AlO）

23

液体激光器（如某些染料）

1、按工作物质气体激光器（如He-Ne、CO）

2

分类半导体激光器（如砷化镓GaAs）

自由电子激光器

4

连续式（功率可达10W）

2、按工作方

式分类172

脉冲式（瞬时功率可达10W/cm）

半导体激光器（

LaserDiode)半导体激光器是向半导体PN结

注入电流，实现粒子数反转分布，

产生受激辐射，再利用谐振腔的正

反馈，实现光放大而产生激光振荡

的。

光受激辐射、发出激光必须具备三

个要素：

n激活介质经受激后能实现能级之

间的跃迁；

n能使激活介质产生粒子数反转的

泵浦装置；

n放置激活介质的谐振腔，提供光

反馈并进行放大，发出激光。

半导体激光器的工作原理

半导体激光器的工作原理

E2初态

hυ初态

E1

E2

终态光子的特点：相干光

E1终态

受激辐射：在高能级E2的电子，受到入射光的作用，被

迫跃迁到低能级E1上与空穴复合，释放的能量产生光辐

射，这种跃迁称为受激辐射。

产生激光的必要条件一：受激辐射占主导地位

半导体激光器的工作原理

导带导带

价带