半导体连续激光器也称为激光二极管，是利用半导体材料产生激光的一种装置。它们广泛应用于光纤通信、光存储、激光打印、传感器和医疗设备等领域。
一、工作原理
半导体激光器的基本原理是受激辐射。当电流通过半导体材料时，会产生相应的电场，进而使电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。这些电子和空穴在复合时会释放出能量，一部分以光的形式放出，即激光。
二、结构组成
半导体连续激光器主要由以下几个部分组成：
1.电极：提供输入电流，一般为正负两个电极。
2.活性区域：位于电极之间，通常是几纳米厚的特殊设计的半导体层，负责产生激光。
3.镜面：通常为布拉格反射器，用于增强光的反馈，提高光的增益。
三、激发过程
1.注入过程：通过外加电压，将电子从价带激发到导带，形成电子-空穴对。
2.辐射复合：电子和空穴在复合时会释放出光子，这个过程称为受激辐射。
3.光的放大：释放的光子在活性区域内被放大，形成相干的激光束。
四、操作特性
1.阈值电流：激光器开始产生激光的小电流。低于此电流，激光器仅发射自发辐射；高于此电流，则产生激光。
2.温度稳定性：半导体激光器的工作温度对其性能有很大影响，因此通常需要有温度控制措施。
五、应用领域
半导体连续激光器因其体积小、重量轻、功耗低、寿命长等特点，在许多领域得到广泛应用。例如，在光纤通信中，它们用于长距离的光信号传输；在光存储技术中，它们用于刻录和读取光盘；在医疗领域，它们可用于眼科手术和皮肤治疗等。
六、发展前景
随着技术的不断发展，半导体激光器的研究和应用仍将持续深入。新的材料和设计将使半导体激光器的工作波长覆盖更广的范围，性能更加稳定可靠，从而满足未来更高要求的应用场景。
