半導體激光器的5大基本組成結構

   半導體激光器俗稱為激光二極管，因為其用半導體材料作為工作物質的特性，所以被稱為半導體激光器。通常采用的工作物質有砷化鎵、硫化鎘、磷化銦等，可以作為光纖激光器和固體激光器的泵浦源，也可以直接輸出激光作為光源。隨著半導體技術的不斷深入發展，市場需求不斷轉向。應用領域也不斷發生變化。從小功率設備，發展到目前的大功率設備，也從一些輕型加工領域向重型加工領域轉移。

　　半導體激光器的基本結構：

　　1、激光工作介質

　　激光的產生必須選擇合適的工作介質，可以是常體、液體、固體或半導體。在這種介質中可以實現粒子數反轉，以制造獲得激光的必要條件。顯然亞穩態能級的存在，對實現粒子數反轉世非常有利的。現有工作介質近千種，可產生的激光波長包括從真空紫外道遠紅外，非常廣泛。

　　2、激勵源

　　為了使工作介質中出現粒子數反轉，必須用一定的方法去激勵原子體系，使處于上能級的粒子數增加。半導體激光器一般可以用氣體放電的辦法來利用具有動能的電子去激發介質原子，稱為電激勵；也可用脈沖光源來照射工作介質，稱為光激勵；還有熱激勵、化學激勵等。

　　3、聚光系統

　　聚光腔的作用有兩個，一個是將泵浦源與工作物質有效的耦合；另一個是決定激光物質上泵浦光密度的分布，從而影響到輸出光束的均勻性、發散度和光學畸變。工作物質和泵浦源都安裝在聚光腔內，因此聚光腔的優劣直接影響泵浦的效率及工作性能。

　　4、光學諧振腔

　　由全反射鏡和部分反射鏡組成，是半導體激光器的重要組成部分。光學諧振腔除了提供光學正反饋維持激光持續振蕩以形成受激發射，還對振蕩光束的方向和頻率進行限制，以保證輸出激光的高單色性和高定向性。

　　5、冷卻與濾光系統

　　冷卻與濾光系統是激光器必不可少的輔助裝置。工作時會產生比較嚴重的熱效應，所以通常都要采取冷卻措施。主要是對激光工作物質、泵浦系統和聚光腔進行冷卻，以保證激光器的正常使用及器材的保護。冷卻方法有液體冷卻、氣體冷卻和傳導冷卻，但目前使用廣泛的是液體冷卻方法。要獲得高單色性的激光束，濾光系統起了很大的作用。濾光系統能夠將大部分的泵浦光和其他一些干擾光過濾，使得半導體激光器輸出的激光單色性非常好。