什么是激光二极管?
激光二极管是半导体产生强烈相干光束的激光器。这些是由罗伯特·n·霍尔在20世纪60年代早期开发的，也被称为注入激光器。众所周知，入射光子可以与光子晶体相互作用原子释放一个与入射光子在相位、频率、极化和运动方向。
这种现象称为受激发射，是工作的基础激光(受激辐射的光放大)。此外，如果这个事件发生在一个pn结,那么二极管称为激光二极管。激光二极管通常由三层(有时甚至是两层)组成，其中砷化镓(GaAs)类材料被掺杂铝或硅或硒产生p和n层，而中央，未掺杂，活性层是本质上固有的(图1)。
当一个较大的正向偏差适用于这样的安排，重当前的流过结的电子将获得比空穴更多的能量。当电子与空穴结合时(在复合过程中)，这些额外的能量以光子的形式释放出来。
所有这些光子都以特定的频率振荡，并在活动层的反射壁之间来回反射。在这个过程中，其中一些原子与其他原子碰撞，产生更多的光子。这个过程继续进行，因此与非激发态的电子相比，激发态电子的数量会增加。
这种现象被称为布居数反转，此时一束高相干的恒定光束将从中心层发出，沿平行于中心层的方向，通过如图1所示的部分反射面。
此外，需要注意的是，为了获得激光，半导体材料的端面应彼此平行，并要仔细地切割和抛光。
其中一个本质上是完全反射性的，而另一个应该是部分反射性的。此外，激光二极管发出的光的波长取决于这两个反射面之间的距离，通常位于可见光或红外光谱中。这个波长决定了激光光斑的大小，即波长越短光斑的大小就越小。
激光二极管体积紧凑，功耗小，因此在空间和功耗问题上比激光更受青睐。此外，激光二极管可以根据其阈值电流、Ith哪个表示值当前的此时，受激辐射大于自发辐射，如图2中的L-I曲线所示。
激光二极管有各种各样的形式。如果有源层很窄，并且只能支持单光模式的工作，产生高度聚焦的光束，则这种激光二极管称为单模激光二极管。另一方面，多模激光二极管具有更宽的有源区域，支持多个侧向光模，从而具有较高的输出功率。
然而，有可能获得比单模更大的输出功率激光二极管使用主振荡器功率放大器(MOPA)激光二极管在不影响其窄光谱范围的前提下增加输出功率，因为他们使用集成功率放大器来增加输出功率，而不影响激光二极管产生的窄光谱输出振荡器部分。此外，激光二极管可以是边缘发射或表面发射，这取决于激光是在平行或垂直于材料的方向发射。
除了这些，还有许多其他的激光二极管，如垂直腔面发射激光二极管(VCSEL二极管)，高功率激光二极管，堆叠激光二极管，分布式反馈(DFB)激光器或分布式布喇格反射器激光器，外腔二极管激光器，广域激光二极管，板耦合光波导激光器(SCOWLs)等
激光二极管的应用
激光二极管的应用包括:
- CD和DVD播放机
- 条形码扫描仪
- 有线电视和高清电视传输
- 医疗应用，包括手术器械，视网膜和大脑的治疗。
- 入侵检测系统
- 远程控制程序
- 工业应用包括焊接，金属精密切割，热处理，熔覆等。
- 光纤通信(使用多种光纤电缆的类型)
- 高速，远距离通信
- 光谱传感
- 测距仪
- 激光指针
- 印刷
- 集成电路
