半導體激光器的優點和缺點 半導體激光器有哪些應用

一、半導體激光器的優點和缺點

自1962年世界上第一臺半導體激光器發明問世以來，半導體激光器發生了巨大的變化，極大地推動了其他科學技術的發展，被認為是二十世紀人類最偉大的發明之一。一起來了解了解目前市場中半導體激光器的優點和缺點吧！

1、半導體激光器的優點：

（1）體積小、重量輕：幾乎所有的半導體激光器其器件本身體積大小都在lmm3以下，非常小。即使包括必要的散熱片和電源裝置也能夠成為尺度非常小的小型系統。

（2）可注入激勵：僅用幾伏的電壓注入毫安級的電流就能夠驅動。除電源裝置以外不需要其它的激勵設備和部件。電功率直接變換成光功率，能量效率高。

（3）室溫下可連續振蕩：在室溫附近的溫度范圍內大多數半導體激光器能夠連續振蕩。

（4）波長范圍寬：適當的選擇材料和合金比，在紅外和可見光很寬的波長范圍內能夠實現任意波長的激光器。

（5）可直接調制：把信號重疊在驅動電流上，在直流到G赫茲范圍內，可以調制振蕩強度、頻率和相位。

（6）相干性高：用單橫模的激光器可以得到空間上相干性高的輸出光。在分布反饋型（DFB）和分布布拉格反射型（DBR）激光器中能夠得到穩定的單縱模激射，得到時間上的高相干性。

（7）能夠產生超短脈沖：采用增益開關和鎖模等方法，以簡單的系統結構能夠獲得從納秒到皮秒的超短脈沖。

（8）可批量生產：由于是小型、層狀結構，可以用光刻和平面工藝技術制作，適宜于大量生產。

（9）可靠性高：由于是單片狀，所以具有牢固的機械結構。

（10）可單片集成化：能夠把同種半導體激光器集成在同一襯底上。

2、半導體激光器的缺點：

（1）溫度特性差：半導體激光器工作特性與溫度有顯著的關系，環境溫度變化可以引起激射頻率、閾值電流、輸出光功率等變化。

（2）容易產生噪聲：因為是利用高濃度的載流子，所以載流子的起伏會影響有源區的折射率;諧振器的長度短，還采用了低反射率的端面鏡子。所以激光振蕩容易受到外部回光的影響。

（3）輸出光發散：輸出光由端面以放射形式發出成為發散光。要獲得平行光束必須要有外部透鏡。

二、半導體激光器有哪些應用

半導體激光器是一種應用廣泛的器件，其主要應用包括：

1、光纖通信。半導體激光器是光纖通信系統的關鍵組件，對于現代通信技術的發展起到了重要作用。

2、光盤存取。半導體激光器被用于光盤存儲器中，它能夠存儲大量的聲音、文字和圖像信息。

3、光譜分析。用于環境氣體分析，如監測大氣污染和汽車尾氣等。

4、光信息處理。在光信息處理系統中，半導體激光器用于計算機和光神經網絡等。

5、材料加工。半導體激光器在材料切割、電路板加工等方面有廣泛應用，其高穩定性和高效能使其成為工業材料加工的理想選擇。

6、醫療領域。半導體激光治療儀在醫療上有著重要的應用，如治療強直性脊柱炎、類風濕性關節炎等疾病，以及在手術中的止血、促進組織修復等作用。

7、激光打印機和條碼掃描器。高功率半導體激光器用于激光打印機，提高打印速度和分辨率；半導體激光條碼掃描器廣泛用于商品銷售和圖書檔案管理。

8、激光電視。半導體激光器也用于高清晰度激光電視，提供更低的能耗和更高的圖像質量。

9、激光微細工。用于集成電路的切割、打孔等。

此外，半導體激光器還用作光纖激光器和固體激光器的泵浦源，提高泵浦系統的效率和功率。