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半导体的工作效率

半导体激光器的中心波长是指激光器所发光谱曲线的中心点所对应的波长，通常

用该指标来标称

在我们使用半导休的过程中，如何更有效而又准确地提升它的工作效率呢？

激光器的发光波长。光谱宽度是标志个导体激光器光谱纯度的一个指标，通常用

光谱曲线半高度对应的光谱全宽来表示。

半导体激光器的分类有多种方法。按波长分：中远红外激光器、近红外激光器、

可见光激光器、紫外激光器等；按结构分：双异质结激光器、大光腔激光器、分布反

馈激光器、垂直腔面发射激光器；按应用领贴片钽电容域分：光通信激光器、光存储

激光器、大功率泵浦激光器、引信用脉冲激光器等；按管心组合方式分：单管、阵列

（线阵、面阵）；按注入电流工作方式分：脉冲、连续、准连续等。

光发射器是电流注入型半导体PN结光发射器件，具有体积小、重量轻、直接调制、

宽带宽，转换效率高、高可靠和易于集成等特点，被广泛应用。按照其发光特性，可

分为激光二极管（又称半导体激光器或二极管激光器，LaserDiode，LD），通常光

谱宽度不]于5nm（采取专门措施可不大于0.Inm）；发光二极管(LightEmitting

Diode，LED)，光《宽度一般不小于50nm；超辐射发光二极管(Superluminescent

Dmde,SI,D)，光谱宽度不大于5nm（采取专门措施可不大于0.1nm）；发光二极管

（LightEmiltting，LED），光谱宽度一般不小于50nm；超辐射发光二极管

（SuperluminescentD，SLD），光谱宽度为30～50nm，本节重点介绍几种半导体激

光器，简要介绍超辐射发光二极管。

半导体激光器的光场是发散的而且是不对称的。在垂直PN结平面方向（快轴方

向），

LD主要技术摄技术指标有光功T491U156K010AT率、中心波长、光谱宽度、阈值电流、

工作电流、工作电压、斜率效率和电光转换效率等。

LD的主要光电指标均对温度敏感，随工作温度升高性能下降，波长随温度升高而

向长波方向发生移动。对输出功率和波长稳定性有较高要求时，需要进行功率和温度

控制，通常把LD做成一个发射组件，即在LD后腔面集成一个光电二极管用于监测光功

率；在热沉的适当位置设置热敏电阻，监测光源工作温度。

半导体激光器的光功率是指在规定驱动电流条件下输出的光功率，该指标直接与工

作电流对应，这体现了半导体激光器的电流驱动特性。如果是连续驱动条件，则输出

功率就是连续光功率，如果是脉冲驱动条件，输出的光功率可用峰值功率或平均功率

来衡量。

电光转换效率是指注入单位电功率转换为光功率的比值，这一指标是激光器内量

子效率、外量子效率、串联电阻等指标的综合体现。

发散角较大，通常在20~45。之间；在平行PN结平面方向（慢轴方向），发散角

较小，通常在6～12。之间。由此可以看出，半导体二极管激光器的光场在空间分布呈

椭圆形。

半导体激光器阈值电流是指只有驱动电流高于该阈值电流，激光器才会有激光输出，

这一特点也是激光器区别于发光管的一个特点，发光管没有阈值特性。半导体激光器

的工作电流是指激光器正常工作时所对应的T作电流，工作电压是指正常工作时PN结

两端或正负极之间的电压。T491B156K010AT

(1)光纤通信

用半导体激光器1310nm半导体激光器1550mn分布反馈（DistributingFeedhaek，

DFB）半导体激光器和980nm半导体激光器为光纤通信的三个主导产品。其中1310nm和

1550nm分别对应石英光纤低色散和低损耗窗口，可实现光纤通信大容量、长距离传输。

若将980nm激光器为泵源的掺铒光纤放大器引入到1550nm光纤通信系统，可实现无中

继的直接光放大，系统传输距离达300km以上。半导体激光器性能的提高有力地推动

着信息技术的发展。

(2)蓝、绿光半导体激光器

蓝、绿光激光在海水中传播时，损耗低，在水下】OOm传播时的损耗要比其他波长

的光低约20dB；蓝、绿光在水中的穿透能力达600m，因此，利用它可实现海中

潜艇之间的通信。

(3)泵浦源大功率半导体激光器

不同波长的连续、准连续大功率半导体激光器商用进程的加快，源于量子阱