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上海千實(shí)解讀半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用
半導(dǎo)體激光器是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種激光器，以半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)。從20世紀(jì)70年代末開始，半導(dǎo)體激光器明顯向著兩個(gè)方向發(fā)展，一類是以傳遞信息為目的的信息型激光器，另一類是以直接使用輸出激光的光功率為目的的功率型激光器。
半導(dǎo)體激光器由光纖耦合半導(dǎo)體激光器模塊、合束器件、激光傳能光纜、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及機(jī)械結(jié)構(gòu)等構(gòu)成，在電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和監(jiān)控下實(shí)現(xiàn)激光輸出。半導(dǎo)體激光器工作原理是采用注入電流的激勵(lì)方式，將注入電流的電能通過半導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換，輸出激光。
半導(dǎo)體激光器可作為光纖激光器、固體激光器的泵浦源，也可用于制作直接半導(dǎo)體激光器，作為光源應(yīng)用到材料加工、激光醫(yī)療、激光雷達(dá)等領(lǐng)域。
隨著半導(dǎo)體激光器技術(shù)的快速發(fā)展和突破，半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品質(zhì)量、波長范圍和輸出功率正在迅速提高，產(chǎn)品種類日益豐富，應(yīng)用到激光加工、3D打印、激光雷達(dá)、生命科學(xué)與健康和紅外照明與顯示等的許多方面。
半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、電光轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、可靠性高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)顯露出其在激光器領(lǐng)域中的主導(dǎo)地位，成為光電行業(yè)中具有發(fā)展前途的領(lǐng)域之一。
半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器，由于它的波長范圍寬，制作簡單、成本低、易于大量生產(chǎn)，并且由于體積小、重量輕、壽命長，因此，品種發(fā)展快，應(yīng)用范圍廣，目前已超過300種。
在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)方面的應(yīng)用：
Ⅰ)光纖通信。光纖通信已經(jīng)成為當(dāng)代通信技術(shù)的主流。半導(dǎo)體激光器是光纖通信系統(tǒng)的實(shí)用化的光源。
Ⅱ)光盤存取。半導(dǎo)體激光已經(jīng)用于光盤存儲(chǔ)器，其優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)信息量很大。采用藍(lán)、綠激光能夠大大提高光盤的存儲(chǔ)密度。
Ⅲ)光譜分析。遠(yuǎn)紅外可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器已經(jīng)用于環(huán)境氣體分析，監(jiān)測大氣污染、汽車尾氣等。
Ⅳ)光信息處理。半導(dǎo)體激光器已用于光信息處理系統(tǒng)。表面發(fā)射半導(dǎo)體激光器，二維列陣是光并行處理系統(tǒng)的理想光源，可用于光計(jì)算和光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
Ⅴ)激光微細(xì)加工。借助于Q 開關(guān) 產(chǎn)生的高能量超短光脈沖，對集成電路進(jìn)行切割、打孔等。
Ⅵ)激光 報(bào)警器 。半導(dǎo)體法庭光報(bào)警器的用途甚廣，包括防盜竊案報(bào)警、水位報(bào)警、車距報(bào)警等。
Ⅶ)激光機(jī)打印機(jī)。高功率半導(dǎo)體激光器已經(jīng)用于激光打印機(jī)，采用藍(lán)、綠激光能夠大大提高打印速度和分辨率。
激光應(yīng)用需求的不斷提高，對半導(dǎo)體激光器的要求也越來越高，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
提高輸出功率，開發(fā)高功率的二維或者三維列陣，以滿足工業(yè)加工等領(lǐng)域?qū)β实男枨螅?/p>
提高電光轉(zhuǎn)換效率，實(shí)現(xiàn)激光系統(tǒng)的小型化和高效化，較少散熱壓力，降低成本；
提高光束質(zhì)量；
提高可靠性，即在高峰值功率和極其惡劣的環(huán)境中也能自由使用，如滿足空間航天飛行器在輻射大、溫差大環(huán)境中使用。
半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍覆蓋了整個(gè)光電子學(xué)領(lǐng)域，已成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核心技術(shù)。半導(dǎo)體激光器在激光測距、激光雷達(dá)、激光通信、激光模擬武器、激光警戒、激光制導(dǎo)跟蹤、引燃引爆、自動(dòng)控制、檢測儀器等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，形成了廣闊的市場。
