产生激光的三个条件是:实现粒子数反转、满足阐值条件和谐振条件。产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转，在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带。为了获得离子数反转，通常采用重掺杂的 P 型和N 型材料构成 PN 结，这样在外加电压作用下，在结区附近就出现了离子数反转一在高费米能级 EFC 以下导带中贮存着电子，而在低费米能级 EFV 以上的价带中贮存着空穴。实现粒子数反转是产生激光的必要条件，但不是充分条件。要产生激光，还要有损耗极小的谐振腔，谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜，***物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射，不断引起新的受激辐射，使其不断被放大。只有受激辐射放半导体激光二极管的工作原理，理论上与气体激光器相同。云南自动化激光二极管
半导体激光二极管的常用参数有:(1)波长:即激光管工作波长，目前可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等(2)闻值电流Ith:即激光管开始产生激光振荡的电流，对一般小功率激光管而言，其值约在数十毫安，具有应变多量子阱结构的激光管闻值电流可低至10mA以(3)工作电流Iop:即激光管达到额定输出功率时的驱动电流，此值对于设计调试激光驱动电路较重要(4)垂直发散角9?:激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，般在15?~40?左右。(5)水平发散角?:激光二极管的发光带在与PN结平行方向所张开的角度，般在6?~10?左右。(6)监控电流Im:即激光管在额定输出功率时，在PIN管上流过的电流。激光二极管在计算机上的光盘驱动器，激光打印机中的打印头等小功率光电设备中得到了广大的应用。浙江激光二极管平台这种结构既可作可调谐光器件，也可用于半导体激光器集成，构成可调谐激光器。
DBR-LDDBR-LD（分布布拉格反射器激光二极管）相当有代表性的是超结构光栅SSG结构。器件**是有源层，两边是折射光栅形成的SSG区，受周期性间隔调制，其反射光谱变成梳状峰，梳状光谱重合的波长以大的不连续变化，可实现宽范围的波长调谐。采用DBR-LD构成波长转换器，与调制器单片集成，其芯片左侧为双稳态激光器部分，有两个***区和一个用作饱和吸收的隔离区；右侧是波长控制区，由移相区和DBR构成。1550nm多冗余功能可调谐DBR-LD可获得16个频率间隔为100GHz或32频率间隔为50GHz的波长，随着大约以10nm间隔跳模，可获得约100nm的波长调谐。除保留已有的处理和封装工艺外，还增加了纳秒级的波长开关，扩大调谐范围。
作为元件材料，使用AlGaAs、InGaAlP、InGaN、ZnO等化合物半导体，由于LSI及Tr、Di等使用的Si跃迁概率（电流转变为光的概率）较差，因此不适用于激光二极管。性能特点及应用激光二极管充分利用直进性、微小光斑尺寸(数um～)、单色性、高光密度、相干性(coherent)这些特点，被用在各种应用上面。**近，运动传感器、HDD热辅助磁性记录、照明（投影仪、前照灯）上也在使用。以下汇总了按激光二极管的功能分类的用途示例。激光二极管在计算机上的光盘驱动器，激光打印机中的打印头，条形码扫描仪，激光测距、激光医疗，光通讯，激光指示等小功率光电设备中得到了***的应用，在舞台灯光、激光手术、激光焊接和激光武器等大功率设备中也得到了应用。LD是激光二极管的英文缩写，激光二极管的物理架构是在发光二极管的结间安置一层具有光活性的半导体。
VCSEL采用三明治式结构，其中间只有20nm、1--3层的QW增益区，上、下各层是由多层外延生长薄膜形成的高反射率为100%的布拉格反射层，由此构成谐振腔。相干性极高的激光束***从其顶部激射出。多家厂商有1550nm低损耗窗口与低色散的可调谐VCSEL样品展示。1310nm的产品预计在今后1--2年内上市。可调谐的典型器件是将一只普通980nmVCSEL与微光机电系统的反射腔集成组合，由曲形顶镜、增益层、反射底镜等构成可产生中心波长为1550nm的可调谐结构，用一个静电控制电压将位于支撑薄膜上的顶端反射镜定位，改变控制电压就可调整谐振腔体间隙尺寸，从而达到调整输出波长的目的。在1528--1560nm范围连续可调谐43nm，经过2.5Gb/s传输500km实验无误码，边模抑制优于50dB。如果发射波长在1310--1550nm之间的VCSEL能够商业化生产，将会进一步促进光通信发展，使光网络更加靠近家庭。已有许多公司公布了这种波长的VCSEL原型机的一些技术数据。如果激光二极管通过放大得到的增益（Gain）高于内部损耗和磁镜损耗，则产生振荡。即存在振荡电流阈值。重庆激光二极管平台
其它类型LD光模块激光二极管内置MQWF-P腔LD或DFB-LD、控制电路、驱动电路，输出光信号。云南自动化激光二极管
由于电子与空六的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时，一旦经过已发射的电子-空六对附近，就能激励二者复合，产生新光子，这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大，则会形成和热平衡状态相反的载流子分布，即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下，少量自发辐射产生的光子由于谐振脑两端面往复反射而产生感应辐射，造成选频谐振正反馈，或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时，就可从PN结发出具有良好谱线的相干光--激光，这就是激光二极管的简单原理随着技术和工艺的发展，目前实际使用的半导体激光二极管具有复杂的多层结常用的激光二极管有两种:?PIN光电二极管。它在收到光功率产生光电流时会带来量子噪声。?雪朋光电二极管。它能够提供内部放大,比PIN光电二极管的传输距离远，但量子噪声更大。为了获得良好的信噪比，光检测器件后面须连接低噪声预放大器和主放大器。云南自动化激光二极管
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