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反射光同相相加条件： 2nL= mλ L：栅距 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.3、分布反馈激光二极管 5、分布反馈式激光器的优点： 单纵模输出； 谱线窄； 动态特性好； 线性好。 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.3、分布反馈激光二极管 6、其它类型的半导体激光器： 量子阱激光器: QW-LD quantum well laser 量子阱是窄带隙超薄层被夹在两个宽带隙势垒薄层之间。由一个势阱构成的量子阱结构为单量子阱，简称为SQW（Single Quantum Well）；由多个势阱构成的量子阱结构为多量子阱，简称为MQW（Multiple Quantum Well）。 效率高、阈值电流小 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.3、分布反馈激光二极管 垂直腔表面发射激光器：VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers）发光面积大，发散角小。 随着激光器功率的不断提高，激光器内部发热量的不断增加，要求提高散热效率、降低单位面积发热功率，在这种情况下就产生面发射激光器。 7、激光二极管阵列： 单个激光二极管管芯尺寸很小，腔长几百微米，厚度几十微米，宽度几十微米。输出功率一般几十mW. 大功率的半导体激光器使用多个二极管排列成阵列，功率可以达到几十、几百W。 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.3、分布反馈激光二极管 二极管阵列条 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.3、分布反馈激光二极管 END 非常感谢! 三、产生激光的4个条件： 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 四、简并型半导体、费米 能级与PN结 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 简并半导体：当杂质浓度超过一定数量后，载流子开始简并化的现象称为重掺杂（施主杂质或是受主杂质的浓度很大），即费米能级进入了价带或导带的半导体。 简并参杂半导体pn结的能带结构图 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 五、粒子数反转： 当加在PN结上的正向电压超过某一值（eVEg）后，PN结的某段区域中导带底的电子数大于价带顶电子数，出现粒子数反转。该区域称为增益区(有源区) 。 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 粒子数反转的理解： 外电场、电子和空穴的注入、扩散、复合。 在PN结的某段区域，自由电子、空穴的浓度同时增大（电子占据导带的概率提高，占据价带的概率减小）。 当电流增加到某个值时，自由电子、空穴的浓度足够大，实现粒子数反转。 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 简并半导体形成的PN结，在热平衡时， N区导带底被电子占据的概率 P区价带顶被电子占据的概率 N区和P区被耗尽层分割，N区自由电子不能进入P区复合。 当正偏时，外加加压减小了耗尽层厚度，当外加电压为Eg时，耗尽层消失，P区和N区接触。 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 GaAs的禁带宽度： 1.42 eV 普朗克常数 = 6.626068 × 10-34 m2 kg / s e=1.6021892×10-19C 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 常用半导体材料的禁带宽度： Ge、 Si、 GaAs 0.66eV、1.12 eV、1.42 eV 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 P－N 结的厚度仅几十微米； 谐振腔一般是直接利用垂直于P－N 结的两个端面（解理面） GaAs的折射率n＝3.6，反射率0.32，另一面镀全反射膜。 六、法布里-珀罗腔，简记为F-P腔 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 半导体激光器的工作原理 光正入射的发射率： Rs=Rp =((n2-n1)/(n2-n1))2 1.4 半导体激光器 (laser diode) 1.4.1半导体激光器的工作原理 F-P腔：平行平面腔，它由两块平行平面反射镜组成。又称为法布里-珀罗干涉