半导体复合发光达到受激发射(即产生激光)的必要条件是:①粒子数反转分布分别从P型侧和n型侧注入到有源区的载流子密度十分高时,占据导带电子态的电子数超过占据价带电子态的电子数,就形成了粒子数反转分布。②光的谐振腔在半导体激光器中,谐振腔由其两端的镜面组成,称为法布里一珀罗腔。③高增益用以补偿光损耗。谐振腔的光损耗主要是从反射面向外发射的损耗和介质的光吸收。
半导体激光器是依靠注入载流子工作的,发射激光必须具备三个基本条件: (1)要产生足够的 粒子数反转分布,即高能态粒子数足够的大于处于低能态的粒子数; (2)有一个合适的谐振腔能够起到反馈作用,使受激辐射光子增生,从而产生激光震荡; (3)要满足一定的阀值条件,以使光子增益等于或大于光子的损耗。 半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈,产生光的辐射放大,输出激光。 半导体激光器优点:体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高等。
半导体激光器体积非常小,最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料,一般为0.6~1.55微米,由于多种应用的需要,更短波长的器件在发展中。据报导,以Ⅱ~Ⅳ价元素的化合物,如ZnSe为工作物质的激光器,低温下已得到0.46微米的输出,而波长0.50~0.51微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。