隨著科學技術的飛速發(fā)展, 半導體激光器技術己深入到國民經(jīng)濟和國防建設的各個領域。在遠距離通訊、激光雷達、數(shù)字信號的存儲和恢復、激光測距、機器人、全息應用、醫(yī)學診斷等方面都有廣泛的應用。但半導體激光器對工作條件要求苛刻, 在不適當?shù)墓ぷ骰虼娣艞l件下, 會造成性能的急劇惡化乃至失效。所以, 使激光器正常工作的激光器驅(qū)動電源就顯得尤為重要比。

　　一、激光器是利用什么原理制造出來的

　　激光的含義是光受激輻射，它是利用某些原子受到激發(fā)之后，出現(xiàn)暫時的穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，這個激發(fā)態(tài)由于處在高能級狀態(tài)，具有不穩(wěn)定性，在某種狀態(tài)下會發(fā)生退激輻射出光子，這就是激光的發(fā)生的原理。這里所說的某種狀態(tài)就是在一定波長的光子作用，就會使得激發(fā)態(tài)退激，并且放射出光子，放射出的光子由作用于其他的激發(fā)態(tài)原子，這樣呈現(xiàn)鏈式的退激，在短暫的時間內(nèi)放出大量的光子，表觀就體現(xiàn)出光的放大，達到能量密度極大的光束，這就是激光。激光的能量來源于原子的受激時能量的注入，這一定的時間內(nèi)，產(chǎn)生大量的暫穩(wěn)態(tài)的受激原子，當某個受激原子發(fā)生退激時，輻射出來的光子由引起其他的受激原子退激，釋放出更多的光子，這會呈現(xiàn)出幾何級數(shù)的受激崩潰性退激，短時間內(nèi)發(fā)生出大量的光子。

　　具有發(fā)生激光作用的物質(zhì)稱之為激光介質(zhì)，按照介質(zhì)的形態(tài)可分為固體、氣體、液體、半導體激光。按照激發(fā)能源可分為光致激光、電致激光、化學激光、氣動激光等等，世界上第一臺激光是紅寶石激光。按照上述的劃分它屬于光致的固體激光器，它的能量是通過在紅寶石棒外部的氙氣閃光管提供激發(fā)能源，紅寶石內(nèi)含有的鉻原子是激發(fā)原子，激光介質(zhì)是紅寶石，屬于固體物質(zhì)。我們常見的氦氖激光器是氣體激光，激光介質(zhì)是氣體，激發(fā)能源是電場。我們常見的光盤驅(qū)動器里的激光器是采用半導體作為激光介質(zhì)的，激發(fā)能量是電場，它是屬于半導體固體激光器。軍事上使用的大功率激光，大部分是采用化學能源激發(fā)，它就是化學激光器。工業(yè)上使用的激光器大多是二氧化碳作為激光介質(zhì)，電場作為激發(fā)能量。一些檢測用的激光器是采用的染料作為激光介質(zhì)，而大多數(shù)是液體形態(tài)，光作為激發(fā)能量。

　　二、半導體激光器工作原理

　　半導體激光器工作原理是激勵方式，利用半導體物質(zhì)(既利用電子)在能帶間躍遷發(fā)光，用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡，組成諧振腔，使光振蕩、反饋、產(chǎn)生光的輻射放大，輸出激光。

　　半導體激光器特點：半導體激光器激光器優(yōu)點是體積小，重量輕，運轉(zhuǎn)可靠，耗電少，效率高等特點。

　　半導體激光器是以一定的半導體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生受激發(fā)射作用的器件.其工作原理是,通過一定的激勵方式,在半導體物質(zhì)的能帶(導帶與價帶)之間,或者半導體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)(受主或施主)能級之間,實現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn),當處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復合時,便產(chǎn)生受激發(fā)射作用.半導體激光器的激勵方式主要有三種,即電注入式,光泵式和高能電子束激勵式.電注入式半導體激光器,一般是由GaAS(砷化鎵),InAS(砷化銦),Insb(銻化銦)等材料制成的半導體面結(jié)型二極管,沿正向偏壓注入電流進行激勵,在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射.光泵式半導體激光器,一般用N型或P型半導體單晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物質(zhì),以其他激光器發(fā)出的激光作光泵激勵.高能電子束激勵式半導體激光器,一般也是用N型或者P型半導體單晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質(zhì),通過由外部注入高能電子束進行激勵.在半導體激光器件中,目前性能較好,應用較廣的是具有雙異質(zhì)結(jié)構的電注入式GaAs二極管激光器.

　　三、激光器和半導體激光器的區(qū)別

　　激光器是利用受激輻射原理使光在某些受激發(fā)的物質(zhì)中放大或振蕩發(fā)射的器件。

　　激光工作物質(zhì)是指用來實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生光的受激輻射放大作用的物質(zhì)體系，有時也稱為激光可攜式激光器增益媒質(zhì)，它們可以是固體(晶體、玻璃)、氣體(原子氣體、離子氣體、分子氣體)、半導體和液體等媒質(zhì)。

　　激光工作物質(zhì)的主要要求，是盡可能在其工作粒子的特定能級間實現(xiàn)較大程度的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，并使這種反轉(zhuǎn)在整個激光發(fā)射作用過程中盡可能有效地保持下去;為此，要求工作物質(zhì)具有合適的能級結(jié)構和躍遷特性。

　　半導體激光器是用半導體材料作為工作物質(zhì)的激光器，由于物質(zhì)結(jié)構上的差異，不同種類產(chǎn)生激光的具體過程比較特殊。常用工作物質(zhì)有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。 半導體激光器件，可分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)等幾種。同質(zhì)結(jié)激光器和單異質(zhì)結(jié)激光器室溫時多為脈沖器件，而雙異質(zhì)結(jié)激光器室溫時可實現(xiàn)連續(xù)工作。

　　半導體激光器的分類

　　(1)異質(zhì)結(jié)構激光器

　　(2)條形結(jié)構激光器

　　(3)GaAIAs/GaAs激光器

　　(4)InGaAsP/InP激光器

　　(5)可見光激光器

　　(6)遠紅外激光器

　　(7)動態(tài)單模激光器

　　(8)分布反饋激光器

　　(9)量子阱激光器

　　(10)表面發(fā)射激光器

　　(11)微腔激光器

　　四、半導體激光器的分類及應用有哪些

　　半導體激光器的分類有多種方法。按波長分：中遠紅外激光器、近紅外激光器、可見光激光器、紫外激光器等;按結(jié)構分：雙異質(zhì)結(jié)激光器、大光腔激光器、分布反饋激光器、垂直腔面發(fā)射激光器;按應用領域分：光通信激光器、光存儲激光器、大功率泵浦激光器、引信用脈沖激光器等;按管心組合方式分：單管、陣列(線陣、面陣);按注入電流工作方式分：脈沖、連續(xù)、準連續(xù)等。

　　半導體激光的應用十分廣泛，如激光切割，激光焊接，激光打標，激光打孔，激光雕刻，激光醫(yī)療，激光美容，激光顯示，激光全息，激光照排，激光制冷，激光檢測以及激光測量等等。

　　近幾年來, 激光器應用更加廣泛, 品質(zhì)更加優(yōu)良的半導體激光器驅(qū)動電源的研制勢在必行。新型的驅(qū)動電源除具備常規(guī)驅(qū)動器的功能外, 還應該使輸出電流更穩(wěn)定, 對激光器行更加可靠、有效地保護。使用單片機對激光器驅(qū)動電源進行程序化控制, 不僅能夠有效地實現(xiàn)上述功能, 而且使整機操作簡單, 界面友好, 提高了整機的自動化程度。同時, 為激光器驅(qū)動電源性能的提高和擴展提供了有利條件。