随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术水平的不断提高，全球半导体(二极管)激光器的功率及光束质量飞速发展，集成商和系统安装及设备供应商正在为二极管激光器提供越来越多的解决方案。下面，跟着光博会一起认识激光技术中的“隐形冠军”——激光二极管。

　　激光二极管的构造和工作过程

　　激光二极管是上世纪60年代发明的一种光源半导体激光器，又称镭射管(Laser Diode)，通常简称为LD。其工作物质是半导体，属于固态激光器，大部分激光二极管在结构上与一般二极管相似。

　　目前，激光二极管类型主要有单异质结(SH)、双异质结(DH)和量子阱(QW)，市场上的产品能提供从紫外光到长波红外光的各种波长：中心波长由器件结构和半导体材料决定。

　　下面我们就以当前市面上最常见这种激光二极管实物为例，说明一下激光二极管的大致构造情况：

　　激光二极管LASER内包括四个部分：

　　第一部分是激光发射部分(可用LD表示)，它的作用是发射激光;

　　第二部分是光电二极管，是激光的接收反馈器(可用PD表示)，它的作用是接收、监测LD发出的激光(当然，若不需监测LD的输出，PD部分则可不用)，此外这两个部分还要一个共用公共电极。因此，通常激光二极管有三个电极;

　　第三部分是玻璃盖片做的镜头，其作用是防尘还有谐振腔的用途;

　　第四部分是金属外壳，主要固定、屏蔽外界干扰信号和散热的作用。

　　工作过程

　　激光二极管的工作过程如下图所示，对VD1来说是正向接法，对VD2来说是反向接法，引脚②接正电位;与VD1串联的限流电阻R控制VD1的工作电流 Iop，也就是控制管子的发光功率;VD2受光后转换出的光电流Im在串联电阻R′上的电压信号反映出发射光功率的大小，因此添加反馈控制电路即可达到稳定输出光功率的目的。VD1和VD2封在一个管壳内是激光二极管的特点。

　　图/激光二极管的工作过程
（图片引用）

　　激光二极管的应用领域

　　从简单的激光指示器到复杂的量子通信卫星，激光二极管无处不在。激光二极管由于具有直进性、微小光斑尺寸 、单色性、高光密度、寿命长、相干性 (coherent) 的这些特点，Laser在计算机上的光盘驱动器、激光打印机中的打印头、条形码扫描仪、激光测距、激光医疗、光纤通信、3D传感和成像、舞台灯光、激光手术、激光切割焊接和激光武器等设备中也得到了广泛应用。

　　单个激光发射器提供的功率输出范围可以从毫瓦到几瓦。每个激光发射器既可单独使用，也能组合成激光二极管条，用于固态激光器的光泵浦，或集成到激光二极管模组中，满足各种应用需求。下图显示了激光二极管技术在3D传感和成像领域的典型应用示例，该技术的广泛采用将彻底改变消费电子和汽车行业。

　　激光二极管使用注意事项

　　①激光二极管发射的激光有可能对人眼造成伤害。二极管工作时，严禁直接注视其端面，不能透过镜片直视激光，也不能透过反视镜观察激光。

　　②驱动电路在电源通、断时，要有防止浪涌电流的措施。用示波器测试驱动电路时，要先断开电源后再连接示波器探头，若在通电状态下操作探头测试。可能引入浪涌电流损坏激光二极管。

　　③在较高温度下工作，会增大阀值电流，较低转化频率，加速器件的老化。在调整光输入量时，要用光功率表检测，防止超过大额定输出。

　　④激光二极管属于ESD静电敏感器件，在人体有良好的情况下才可以拿取，防静电可以采用防静电手镯的方法。

　　⑤激光器的输出波长受工作电流与散热的影响，要保持良好的散热条件，降低工作时管芯的温度。加散热器防止激光二极管在工作中温升过高。率表监测，防止超过最大额定输出。

　　光电子•中国博览会诚邀莅临

　　第十一届光电子•中国博览会暨第六届中国(北京)国际高新技术交流展洽会，展览总面积30000㎡，是北方最大最专业光电领域展览会，参展商600余家，是国内唯一光电子及交叉应用行业科技类展会。光博会将为您呈现激光智能制造、全球高校·研究所·重点实验室创新技术、红外微光技术及应用、智能信息、光学制造、精密光学与光电检测六大主题展

　　2019年光博会将面向国家科技创新重大需求，汇聚来自全球工业界和科研领域的一流企业、一流专家学者，全行业的买家采购团，线下到线上全面展示光电子技术到终端用户的全产业链新技术，新产品及前沿应用，是您提升市场竞争力和寻求创新解决方案的最佳平台。