二極管泵浦固體激光器(_diode-pumped_solid-_state_lasers_

1、固體激光器小到微片式激光器，大到籃球場的占地面積。連續(xù)波輸出功率從mW到KW，脈沖峰值功率可達(dá)100KW, 已廣泛地應(yīng)用到軍事、通信、醫(yī)療、材料加工、檢測與測量等等各個方面。二極管泵浦激光器的優(yōu)勢，促使了二極管泵浦激光器（DPSSLs）的飛速發(fā)展。1957， Watanabe 和 Nishizawa 從理論上 建議通過空穴電子對的復(fù)合來形成光子，這一理論奠定了半導(dǎo)體激光器的發(fā)展基礎(chǔ)。 1966，最早通過GaAs 的PN結(jié)來形成激光，同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。但其工作溫度維持在77K，而且電流閾值達(dá)到了104105 A/cm-2.缺點(diǎn)：（1）載流子的復(fù)合沒有限制；（2）光的生成沒有限制，生成光子過多地消耗在具

2、強(qiáng)吸收效應(yīng)的無源區(qū)；P 區(qū)N區(qū)激活區(qū)注入電流出射光出射光1963. Kroemer建議利用異質(zhì)結(jié)來制作LD.1969. 利用GaAs/AlGaAs制成了雙異質(zhì)結(jié)LD對比同質(zhì)結(jié)：（1）波導(dǎo)作用，對光模起限制作用，使光主要集中在有源區(qū)內(nèi)；（2）GaAs（Eg:1.3eV), AlGaAs(Eg:1.3eV2.2eV)，限制了載流子的復(fù)合區(qū)域。（3）不同的帶隙能量，減少了異質(zhì)結(jié)中光的吸收，提高了外量子效率。降低了閾值電流，提高了工作溫度到室溫，提高了量子效率。CurrentN-InPSubstrate: N+-InPP-InPP-InGaAsPDielectric materialsInGaAsPN

3、-InPSubstrate: N+-InPP-InPP-InGaAsPZn diffused-inMetalSubstrate :N+-InPPInPNInPNInPNInPPInPActive section:InGaAsPMetalSiO2SiO2N-InPSubstrate: N+-InPP-InP量子阱激光器能帶示意圖量子阱激光器能帶示意圖 多量子阱多量子阱漸變折射率波導(dǎo)漸變折射率波導(dǎo)限制型單量子阱限制型單量子阱帶有超晶格緩沖層的漸變帶有超晶格緩沖層的漸變折射率波導(dǎo)限制型單量子阱折射率波導(dǎo)限制型單量子阱多量子阱多量子阱LD示意圖示意圖 VCSEL結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖 分布反饋(DFB：Distributed Feed Back)半導(dǎo)體激光器2.5 DFB激光器DBR半導(dǎo)體激光器示意圖半導(dǎo)體激光器示意圖 DBR激光器的特點(diǎn)： 反射器和增益區(qū)分離，所以可以分別控制DBR激光器的輸出功率（通過改變流過激射區(qū)的電流）和發(fā)射波長（通過改變流過光柵段的電流）。所以DBR激光器比DFB激光器更易于控制和調(diào)整。2.5 LD的基本特性 閾值特性 (2) 斜率效率 (3) 最大輸出功率 (4) 轉(zhuǎn)換效率內(nèi)量子效率外量子效率外微分量子效率 (5) 模式特性縱模、橫模、 側(cè)模(1)(6) 溫度特性IPIth1