半導(dǎo)體激光器的分類有哪些？

半導(dǎo)體激光器在加工領(lǐng)域非常常見(jiàn)，不同類型的半導(dǎo)體激光器功能也不一樣。松盛光電來(lái)給大家介紹半導(dǎo)體激光器的分類，來(lái)了解一下吧。

按結(jié)構(gòu)分類

邊發(fā)射激光器（Edge-Emitting Laser，EEL）：激光束垂直于半導(dǎo)體表面發(fā)射，可以從兩端進(jìn)行光學(xué)耦合。具有較好的光束質(zhì)量，適合用于遠(yuǎn)距離通信和光纖傳感等領(lǐng)域。

面發(fā)射激光器（Surface-Emitting Laser，SEL）：激光束平行于半導(dǎo)體表面發(fā)射，可在垂直于半導(dǎo)體表面的方向上進(jìn)行光學(xué)耦合。具有低閾值、單模輸出和易于二維陣列集成的特點(diǎn)，適用于短距離通信和并行光學(xué)信號(hào)處理等領(lǐng)域。

垂直腔表面發(fā)射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL）：激光束垂直于半導(dǎo)體表面發(fā)射，具有低閾值、單模輸出和圓形光斑等優(yōu)點(diǎn)，適合用于數(shù)據(jù)通信、光存儲(chǔ)和并行光學(xué)信號(hào)處理等領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)特殊，在半導(dǎo)體芯片內(nèi)部形成一個(gè)垂直的反射鏡結(jié)構(gòu)，使激光在垂直方向上振蕩，制造工藝成熟，輸出功率高且波長(zhǎng)可調(diào)，在光通信、光存儲(chǔ)、光打印等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

按工作物質(zhì)和結(jié)構(gòu)復(fù)合分類

同質(zhì)結(jié)激光器：是最早出現(xiàn)的半導(dǎo)體激光器類型，其工作物質(zhì)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，由相同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成 PN 結(jié)。但這種激光器在室溫下多為脈沖器件，輸出功率較低，光束質(zhì)量也相對(duì)較差，目前已較少使用，不過(guò)它為后續(xù)半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

單異質(zhì)結(jié)激光器：在同質(zhì)結(jié)的基礎(chǔ)上，在 PN 結(jié)的一側(cè)加入了不同的半導(dǎo)體材料，形成了單異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使得激光器的性能有所提升，如閾值電流降低、輸出功率提高等，但在室溫下仍多為脈沖器件。

雙異質(zhì)結(jié)激光器：在 PN 結(jié)的兩側(cè)都加入了不同的半導(dǎo)體材料，形成了雙異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)能夠有效地限制載流子和光子的運(yùn)動(dòng)，大大提高了激光器的性能，使其在室溫下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，輸出功率和光束質(zhì)量都有顯著提高，是目前應(yīng)用較為廣泛的半導(dǎo)體激光器之一。

按特殊結(jié)構(gòu)或效應(yīng)分類

量子阱激光器：利用量子阱結(jié)構(gòu)的電子束縛效應(yīng)產(chǎn)生激光。在半導(dǎo)體材料中嵌入一層非常薄的勢(shì)阱，使電子只能在該層中運(yùn)動(dòng)，從而增強(qiáng)了電子與空穴的相互作用，提高了激光輸出效率，具有波長(zhǎng)可調(diào)、輸出功率高、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，適用于光纖通信、醫(yī)療和光譜分析等領(lǐng)域。

分布式反饋激光器（Distributed Feedback Laser，DFB）：具有周期性折射率變化的結(jié)構(gòu)，其激光束垂直于半導(dǎo)體表面發(fā)射，具有低閾值、單模輸出和窄線寬等優(yōu)點(diǎn)，適合用于光纖傳感、光相干雷達(dá)和密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)等領(lǐng)域。

按激勵(lì)方式分類

電注入式半導(dǎo)體激光器：一般是由砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管，沿正向偏壓注入電流進(jìn)行激勵(lì)，從而在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射，是最常見(jiàn)的激勵(lì)方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。

光泵式半導(dǎo)體激光器：一般用 N 型或 P 型半導(dǎo)體單晶做工作物質(zhì)，以其他激光器發(fā)出的激光作為光泵激勵(lì)，這種方式可以實(shí)現(xiàn)較高的功率輸出，但需要外部的泵浦光源，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，常用于一些對(duì)功率要求較高且對(duì)系統(tǒng)體積要求不嚴(yán)格的特殊應(yīng)用場(chǎng)合。

高能電子束激勵(lì)式半導(dǎo)體激光器：一般也是用 N 型或者 P 型半導(dǎo)體單晶做工作物質(zhì)，通過(guò)由外部注入高能電子束進(jìn)行激勵(lì)，可產(chǎn)生高功率的激光輸出，但設(shè)備成本高、體積大，主要應(yīng)用于一些高端科研和軍事領(lǐng)域。