半导体激光器输出特性的影响因素VIP免费

半导体激光器输出特性的影响因素半导体激光器是一类非常重要的激光器，在光通信、光存储等很多领域都有广泛的应用

下面我将探讨半导体激光器的波长、光谱、光功率、激光束的空间分布等四个方面的输出特性，并分析影响这些输出特性的主要因素

1．波长半导体激光器的发射波长是由导带的电子跃迁到价带时所释放出的能量决定的，这个能量近似等于禁带宽度Eg(eV)

hf=Egf(Hz)和λ(μm)分别为发射光的频率和波长且c=3×108m/s，h=6

628×10−34J·s，leV=1

60×10−19J得决定半导体激光器输出光波长的主要因素是半导体材料和温度

不同半导体材料有不同的禁带宽度Eg，因而有不同的发射波长λ：GaAlAs-GaAs材料适用于0

85μm波段，InGaAsP-InP材料适用于1

55μm波段

温度的升高会使半导体的禁带宽度变小，导致波长变大

2．光功率半导体激光器的输出光功率其中I为激光器的驱动电流，Pth为激光器的阈值功率；Ith为激光器的阈值电流；ηd为外微分量子效率；hf为光子能量；e为电子电荷

hf、e为常数，Pth很小可忽略

由此可知，输出光功率主要取决于驱动电流I、阈值电流Ith以及外微分量子效率ηd

驱动电流是可随意调节的，因此这里主要讨论后两者

除此之外，温度也是影响光功率的重要因素

1）阈值电流半导体激光器的输出光功率通常用P-I曲线表示

当外加正向电流达到某一数值时，输出光功率急剧增加，这时将产生激光振荡，这个电流称为阈值电流，用Ith表示

当激励电流IIth时，有源区不仅有粒子数反转，而且达到了谐振条件，受激辐射为主，输出功率急剧增加，发出的是激光，此时P-I曲线是线性变化的

对于激光器来说，要求阈值电流越小越好

)(thdthIIehfPPcf)()(24

1meVEg阈值电流主要与下列影响因素有关：a)晶体的掺杂浓度越大