半导体激光器(又称激光二极管)是一种将电能直接转换为高相干性激光的半导体器件，其核心原理基于受激辐射与光学谐振放大，具有体积小、效率高、寿命长、易调制等优点，广泛应用于通信、工业等领域。
在光纤通信中，半导体激光器作为核心光源，实现高速光信号传输；光存储领域用于光盘读写；激光打印通过半导体激光器进行文字或图像输出；测距和雷达系统则利用其高精度定位能力进行目标探测。
半导体激光器的工作基于PN 结的电子 - 空穴复合发光，具体过程可分为 3 步：
载流子注入：在 PN 结两端施加正向电压，外部电流将电子从 N 区注入到 P 区，同时将空穴从 P 区注入到 N 区，形成非平衡载流子。
受激辐射：注入的电子与空穴在 PN 结的 “激活区” 相遇并复合，复合过程中会释放出特定能量的光子(能量对应激光波长)。
光振荡放大：PN 结两端的反射镜(或半导体材料的天然解理面)构成 “光学谐振腔”，让光子在腔内反复反射，不断激发更多电子 - 空穴复合产生新光子，形成强度足够、方向集中的激光输出。
主要技术特点
体积小、重量轻：核心器件可集成在芯片级尺寸上，适合小型化设备(如手机人脸识别模组、激光笔)。
电光效率高：能量转化效率可达 30%-60%(远高于传统气体激光器)，功耗低，发热控制难度小。
寿命长、稳定性好：工业级产品寿命普遍超过 1 万小时，部分型号可达 10 万小时，适合长期连续工作。
波长覆盖广：可实现从紫外(200nm 左右)到红外(数微米)的宽波长输出，能满足不同场景需求(如紫外用于光刻，红外用于光纤通信)。
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更新时间：2025-10-15
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