一文看懂半導體激光器發展歷程及應用現狀
发布时间:2019-06-20 16:11
激光技術已成為現代生活中不可替代的技術之一,不論是工業加工、醫療美容、光纖通信,還是近年來火熱的無人駕駛、智能機器人等,都與激光技術息息相關。今天我們主角是半導體激光器,小編將帶大傢一起回顧它的發展歷程及應用現狀。
從理論發展到實驗室研制
激光的起源可以追溯到1916年愛因斯坦發佈的《關於輻射的量子理論》 一文。愛因斯坦首次提出受激輻射理論,為日後激光的發展提供瞭理論基礎。40年後,關於能否用半導體材料形成激光的話題開始被物理學傢註意,艾格瀚等科學傢提出瞭許多半導體激光器的設想及可能。 經過幾年的論證與實驗,同質結GaAs半導體激光器於1962問世。但由於同質結半導體激光器的臨界電流密度很高,不能在室溫下實現連續受激激發,導致其幾乎沒有任何實用性。因此半導體激光器的研究方向指向瞭“實現室溫情況下連續受激激發”。 為解決臨界電流密度高的問題,科學傢們提出瞭異質結構半導體激光器的概念,通過用不同帶隙的半導體材料薄層組成“結”,有效地降低瞭臨界電流密度。1967年,單異質結半導體激光器問世。與同質結半導體激光器相比,單異質結半導體激光器臨界電流密度有瞭大幅度的下降,但仍處在一個較高的位置,未能實現室溫條件下的連續受激激發的研究目標。盡管如此,單異質結半導體激光器的歷史地位也不容輕視,它所使用的異質結結構與液相外延技術,為接下來的研究提供瞭重要的理論基礎和技術支持。