从激光波段的扩展来看,首先是红外半导体激光器,其次是670nm红色半导体激光器,随后,随着650nm和635nm波长的问世,蓝绿、蓝光半导体激光器也相继研发成功,10mW量级的紫色甚至紫外半导体激光器也在开发中,980nm、850nm和780nm器件已经在光学系统中实用化,目前,垂直腔面发射激光器已用于千兆以太网的高速网络,激光器由于其波长范围宽、制作简单、成本低、易于批量生产,并且由于其体积小、重量轻、寿命长等优点,在品种和应用方面发展迅速。
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。
半导体激光器的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。另外,当正向电流流经pn结,发热性损耗使结区产生温升,在室温附近,温度每升高1℃,半导体激光器的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热;时保持色纯度与发光强度非常重要,以往多采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数半导体激光器的驱动电流限制在20mA左右。