[科普中國(guó)]-半導(dǎo)體泵浦固體激光

半導(dǎo)體泵浦固體激光（英語(yǔ)：Diode-Pumped Solid-State Laser，縮寫(xiě)為DPSS Laser），通過(guò)激光泵送給一個(gè)固體增益介質(zhì)，例如，一個(gè)紅寶石或摻釹YAG激光器晶體，帶有激光二極管制成的固態(tài)激光器。

簡(jiǎn)介半導(dǎo)體泵浦固體激光（英語(yǔ)：Diode Pump Solid State Laser，DPSS Laser），是一種新型激光器，應(yīng)用層面比較廣，近年在國(guó)際上發(fā)展很快。

半導(dǎo)體泵浦固體激光的激光器利用半導(dǎo)體激光器輸出固定波長(zhǎng)的激光作為泵浦源，替代了以往用氪燈或氙燈泵浦激光晶體，并且它們通常出現(xiàn)在綠色和其他顏色等的激光筆中。

優(yōu)點(diǎn)DPSS激光是一種擁有長(zhǎng)壽命、低功耗、高穩(wěn)定性、光束質(zhì)量好、能夠小型化等多種優(yōu)勢(shì)的新一代固體激光器，DPSS激光器已經(jīng)被運(yùn)用在光纖通信、空間通訊、環(huán)境科學(xué)、大氣研究、激光打印、醫(yī)療器械、光學(xué)圖象處理等多個(gè)高科技領(lǐng)域。

這是一種新型激光器，應(yīng)用層面比較廣，近年在國(guó)際上發(fā)展很快。它使固體激光有了全新的發(fā)展，因此又稱(chēng)為“第二代激光器”。1

激光二極管激光二極管是一種激光產(chǎn)生器，其工作物質(zhì)是半導(dǎo)體，屬于固體激光產(chǎn)生器，大部分激光二極管在結(jié)講上與一般二極管相似。由于激光二極管的運(yùn)作中，電子的能量轉(zhuǎn)變過(guò)程只涉及兩個(gè)能階，沒(méi)有間接帶隙造成的能量損失，所以效率相對(duì)高。能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件，透過(guò)三價(jià)與五價(jià)元素所組成的復(fù)合光源。此種電子元件早在1962年出現(xiàn)，早期只能夠發(fā)出低光度的紅光，被惠普買(mǎi)下專(zhuān)利后當(dāng)作指示燈利用。及后發(fā)展出其他單色光的版本，時(shí)至今日，能夠發(fā)出的光已經(jīng)遍及可見(jiàn)光、紅外線及紫外線，光度亦提高到相當(dāng)高的程度。用途由初時(shí)的指示燈及顯示板等；隨著白光發(fā)光二極管的出現(xiàn)，近年逐漸發(fā)展至被普遍用作照明用途。2

半導(dǎo)體激光半導(dǎo)體激光（Semiconductor laser）在1962年被成功激發(fā)，在1970年實(shí)現(xiàn)室溫下連續(xù)發(fā)射。后來(lái)經(jīng)過(guò)改良，開(kāi)發(fā)出雙異質(zhì)接合型激光及條紋型構(gòu)造的激光二極管（Laser diode）等，廣泛使用于光纖通信、光盤(pán)、激光打印機(jī)、激光掃描器、激光指示器（激光筆），是目前生產(chǎn)量最大的激光器。

在基本構(gòu)造上，它屬于半導(dǎo)體的P-N接面，但激光二極管是以金屬包層從兩邊夾住發(fā)光層（活性層），是“雙異質(zhì)接合構(gòu)造”。而且在激光二極管中，將界面作為發(fā)射鏡（共振腔）使用。在使用材料方面，有鎵(Ga)、砷(As)、銦(In)、磷(P)等。此外在多重量子井型中，也使用Ga·Al·As等。

由于具有條狀結(jié)構(gòu)，即使是微小電流也會(huì)增加活性區(qū)域的居量反轉(zhuǎn)密度，優(yōu)點(diǎn)是激發(fā)容易呈現(xiàn)單一形式，而且，其壽命可達(dá)10~100萬(wàn)小時(shí)。

激光二極體的優(yōu)點(diǎn)是效率高、體積小、重量輕且價(jià)格低。尤其是多重量子井型的效率有20~40%，P-N型也達(dá)到數(shù)%~25%，總而言之能量效率高是其最大特色。另外，它的連續(xù)輸出波長(zhǎng)涵蓋了紅外到可見(jiàn)光范圍，而光脈沖輸出達(dá)50W（帶寬100ns）等級(jí)的產(chǎn)品也已商業(yè)化，作為激光雷達(dá)或激發(fā)光源可說(shuō)是非常容易使用的激光的例子。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李嘉騫 - 博士 - 同濟(jì)大學(xué)