半导体激光器
半导体激光器实验报告
半导体激光器实验报告摘要：本文旨在通过对半导体激光器的实验研究，探索其基本原理、结构和性能，并分析实验结果。
通过实验，我们了解了激光器的工作原理、调制和控制技术以及其应用领域。
在实验过程中，我们测量了激光器的输出功率、光谱特性和波长调制特性等参数，并对实验结果进行了分析和讨论。
1.引言半导体激光器是一种利用半导体材料作为活性介质来产生激光的器件。
由于其小尺寸、高效率和低成本等优点，半导体激光器被广泛应用于通信、光存储、医学和科学研究等领域。
本实验旨在研究不同结构和参数的半导体激光器的性能差异，并通过实验数据验证理论模型。
2.实验原理2.1 半导体激光器的基本结构半导体激光器由活性层、波导结构和光学耦合结构组成。
活性层是激光器的关键部分，其中通过注入电流来激发电子和空穴复合形成激光。
波导结构用于限制光的传播方向，并提供反射面以形成光腔。
光学耦合结构用于引导激光光束从激光器中输出。
2.2 半导体激光器的工作原理半导体激光器利用注入电流激发活性层中的电子和空穴，使其发生复合并产生激光。
通过适当选择材料和结构参数，使波导结构中的光在垂直方向形成反射，从而形成光腔。
当光经过活性层时，激发的电子和空穴产生辐射跃迁，并在激光器中形成激光。
随着光的多次反射和放大，激光逐渐增强，最终从光学耦合结构中输出。
3.实验步骤3.1 实验器材本实验使用的主要器材有半导体激光器装置、电源、光功率计、多道光谱仪等。
3.2 实验过程首先，将半导体激光器装置与电源连接，并通过电源控制激光器的注入电流。
然后，使用光功率计测量激光器的输出功率，并记录相关数据。
接下来，使用多道光谱仪测量激光器的光谱特性，并记录各个波长的输出光功率。
最后，调节激光器的注入电流，并测量波长调制特性。
完成实验后，对实验数据进行分析和讨论。
4.实验结果与分析通过实验测量，我们得到了半导体激光器的输出功率、光谱特性和波长调制特性等数据，并对其进行了分析。
实验结果显示，随着注入电流的增加，激光器的输出功率呈现出递增趋势，但当电流达到一定值后，增长速度逐渐减慢。
半导体激光器快慢轴
半导体激光器快慢轴半导体激光器是一种重要的光电子器件，广泛应用于通信、医疗、材料加工等领域。
它具有高效率、小尺寸、低功耗等优点，是现代科技发展中不可或缺的一部分。
其中，快慢轴是半导体激光器中的两个重要方向，对激光器的性能有着关键影响。
快轴和慢轴是指半导体激光器晶体生长过程中的两个不同方向。
快轴方向的晶体生长速度较快，晶格结构更加紧密，导致光在该方向上传播速度较快；而慢轴方向的晶体生长速度较慢，晶格结构较松散，光在该方向上传播速度较慢。
在半导体激光器中，快轴和慢轴的不同传播速度会导致光在两个方向上发生不同程度的发散。
例如，在垂直方向上，光在慢轴方向上会发生较大的发散，而在快轴方向上则发生较小的发散。
这使得半导体激光器在设计和应用中需要考虑快慢轴的影响。
快慢轴的不同传播速度还会对半导体激光器的光束质量产生影响。
在激光器中，光束质量是评价激光器性能的重要指标之一。
快慢轴的差异会导致光束在两个方向上的质量不同，从而影响激光器的功率密度和聚焦能力。
因此，在激光器的设计和制造过程中，需要通过优化快慢轴的结构和参数，来提高光束的质量。
除了对光束质量的影响，快慢轴还会影响半导体激光器的波长稳定性和频率稳定性。
由于快慢轴方向的晶格结构不同，会导致光在两个方向上的谐振腔长度不同，进而影响激光器的输出波长和频率。
因此，在激光器的设计和制造中，需要对快慢轴进行精确控制，以确保激光器的波长和频率稳定。
快慢轴是半导体激光器中的重要方向，对激光器的性能具有关键影响。
通过对快慢轴的优化设计和控制，可以提高半导体激光器的光束质量、波长稳定性和频率稳定性，进而推动光电子技术的发展。
半导体激光工作原理
半导体激光工作原理
半导体激光器是利用电子从低能级跃迁到高能级时所产生的光，由于高能级的电子数比低能级的多得多，因此光在自由电子激光中辐射的能量是很大的。
半导体激光器主要由激光器、增益介质和泵浦光源组成。
半导体激光器的增益介质主要有三种：有源区、波导、吸收腔。
其中以有源区为主要部分，其形状和材料各不相同。
激光器有源区是由金属原子构成的半导体，它是激光系统中唯一能把光能转变成机械能和化学能的部分，也是影响激光特性的重要因素之一。
有源区还起着将泵浦光源发射出来的光（指激光器内部发射出来的光）与增益介质中传输过来的光（指增益介质发射出来的光）相互耦合、吸收和转换，再由有源区发射出来的光辐射出激光器内部。
由于有源区在整个半导体激光器中起着非常重要作用，因此在选择激光器有源区时必须考虑有源区和有源区内材料的成分、尺寸和形状，使它们相互匹配，这样才能达到最佳性能。
增益介质又叫受激辐射层或吸收层。
—— 1 —1 —。
半导体激光器的工作原理
半导体激光器的工作原理激光技术在现代科学和工业中起着至关重要的作用，而半导体激光器是其中一种常用的激光器类型。
它通过半导体材料的特殊性质来产生激光光束。
本文将详细介绍半导体激光器的工作原理。
一、激光的基本原理要了解半导体激光器的工作原理，首先需要了解激光的基本原理。
激光是一种特殊的光，与普通的自然光有很大区别。
激光光束具有相干性、单色性和聚焦性等特点，这些特征使得激光在各个领域有广泛的应用。
激光的产生是通过光子的受激辐射过程实现的。
在光学腔中，光子通过与激发状态的原子或分子发生相互作用，被吸收并获得能量。
然后，这些激发的原子或分子会受到外界刺激，由高能级跃迁到低能级，释放出原子或分子的“多余”能量。
这些能量会以光子的形式，经过光放大器的反射和反射，最后通过激光器的输出窗口发出。
这样就形成了一束特殊的激光光束。
二、半导体激光器的结构半导体激光器是利用半导体材料的特性来产生激光的器件。
它的主要结构由正、负型半导体材料组成，通常是p型和n型半导体，中间夹层为n型材料。
具体来说，半导体激光器一般由以下几个关键部分构成：1. 激活层（active layer）：激活层是半导体激光器的核心部分，也是激光的产生和放大的地方。
它由两种半导体材料之间的异质结构构成，通常是由n型和p型材料组成。
当外加电流通过激活层时，会在激活层中产生载流子（电子和空穴）。
2. 波导层（waveguide layer）：波导层是指导激光光束传播的部分，其材料的折射率通常比周围材料低。
通过选择合适的波导层结构，可以实现激光束的单模（TEM00）输出。
3. 管腔（cavity）：管腔是激光器中的一个重要元件，它由两个高反射率镜片构成，将光线限制在波导层中，形成光学腔。
其中一个是部分透射的输出镜，另一个是全反射的输出镜。
管腔的长度决定了激光的波长。
4. 电极（electrodes）：电极主要用于施加电场，控制激光器的开启和关闭。
它们通常位于激光器的两端，通过外接电源提供正向或反向偏置电压。
半导体激光器原理及光纤通信中的应用
半导体激光器原理及光纤通信中的应用
半导体激光器是一种利用半导体材料的电子和空穴复合产生光子的器件。
它是一种高效、小型化、低成本的光源，被广泛应用于光通信、激光打印、医疗、材料加工等领域。
半导体激光器的工作原理是利用半导体材料的PN结，在外加电压的作用下，电子和空穴在PN结的结界面处复合，产生光子。
这些光子被反射回来，形成光的共振，从而形成激光。
半导体激光器的优点是功率密度高、发射波长可调、寿命长、体积小、功耗低等。
在光纤通信中，半导体激光器是一种重要的光源。
它可以将电信号转换为光信号，通过光纤传输到接收端，再将光信号转换为电信号。
半导体激光器的发射波长与光纤的传输窗口相匹配，可以实现高速、长距离的光纤通信。
同时，半导体激光器的小型化和低功耗也使得光纤通信设备更加紧凑和节能。
除了光纤通信，半导体激光器还被广泛应用于激光打印、医疗、材料加工等领域。
在激光打印中，半导体激光器可以实现高速、高分辨率的打印，同时也可以实现彩色打印。
在医疗领域，半导体激光器可以用于激光治疗、激光手术等，具有精准、无创、无痛等优点。
在材料加工领域，半导体激光器可以用于切割、焊接、打孔等，具有高效、精准、无污染等优点。
半导体激光器是一种重要的光源，被广泛应用于光通信、激光打印、
医疗、材料加工等领域。
随着科技的不断发展，半导体激光器的性能和应用也将不断提升和拓展。
半导体激光器的模式及特性
激光器发射光功率
p
激光器辐射的光功率 激光器消耗的电功率
VjI
Pex I 2Rs
激光器结电压
激光器串联电阻
注入电流
4.2.6 半导体激光器的基本特性
3.激光器效率 (b)内量子效率
内量子效率I=
有源区内每秒钟产生的光子数 有源区内每秒钟注入的电子-空穴对数
(c)外量子效率
外量子效率ex= 有源区内每秒钟发射的光子数
4.2.6 半导体激光器的基本特性
5.光谱特性
(1) 峰值波长 在规定输出光功率时，激光光谱内强度最大的光谱波长被定 义为峰值波长。
(2)中心波长
在光源的发射光谱中，连接50％最大幅度值线段的中点所对 应的波长称为中心波长
(3)谱宽与线宽 包含所有振荡模式在内的发射谱总的宽度称为激光器的谱宽； 某一单独模式的宽度称为线宽。
激光器组件是指在一个紧密结构中（如管壳中），除激光二极管（LD） 芯片外，还配置其他元件和和实现LD工作必要的少量电路块的集成器 件。主要包括：
(1)光隔离器：其作用是防止LD输出的激光反射，实现光的单向传输。 位于LD的输出光路上；
(2)监视光电二极管（PD）：其作用是监视LD的输出功率变化，通常用 于自动功率控制。位于LD背出光面；
64 56
80o 40o 0
40o 80o
角度
垂直于结平面方向
I =80mA 72
64 60
56
40o 20o 0
20o 40o
角度
平行于结平面方向
4.2.5 半导体激光器的模式
2．纵模的概念与性质
4.2.5 半导体激光器的模式
1)纵模数随注入电流变化
当激光器仅注入直流电流时， 随注入电流的增加纵模数减少 。
半导体激光器发光原理及工作原理
半导体激光器发光原理及工作原理激光器是一种能够产生高强度、高单色性和高直线度的光束的装置，它在许多领域都有广泛的应用，包括通信、医疗、材料加工等。
半导体激光器是其中一种常见的激光器类型，本文将详细介绍半导体激光器的发光原理及工作原理。
一、半导体激光器的发光原理半导体激光器的发光原理基于半导体材料的特性。
半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，它的导电性可通过控制材料的掺杂和结构来调节。
半导体激光器通常采用的材料是具有直接能隙的半导体材料，如氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）等。
在半导体材料中，激子是一种激发态，由电子和空穴的复合形成。
当一个激子衰变时，它会释放出能量，这个能量以光子的形式发射出来，从而产生光。
半导体激光器的发光原理可以通过以下几个步骤来解释：1. 注入载流子：半导体激光器通过外部电流注入载流子（电子和空穴）到半导体材料中。
这些载流子在半导体材料中移动，形成电流。
2. 电子和空穴的复合：当电子和空穴遇到时，它们会发生复合，释放出能量。
这个能量以光子的形式发出，产生光。
3. 反射和放大：半导体激光器内部有一个光学腔，它由两个反射镜构成。
其中一个镜子是半透明的，允许一部分光子逃逸，形成激光输出。
另一个镜子是高反射镜，将光子反射回腔内，增强光子的能量。
4. 高度相干的光放大：反射和放大的过程不断重复，光子在腔内来回反射，并不断受到放大。
由于光子的相位保持一致，最终形成高度相干的光束，即激光。
二、半导体激光器的工作原理半导体激光器的工作原理可以通过以下几个方面来解释：1. pn结：半导体激光器是由pn结构组成的。
pn结是由n型半导体和p型半导体的结合形成的。
在pn结附近，会形成一个耗尽区，其中没有自由载流子存在。
2. 反向偏置：半导体激光器在工作时通常会进行反向偏置。
即在pn结上施加一个外部电压，使得p区的电势高于n区。
这样，当电流通过激光器时，载流子会从p区向n区移动。
3. 激发态：当载流子通过pn结时，它们会与pn结中的杂质或缺陷发生相互作用，从而激发出激子。
半导体激光器工艺流程
半导体激光器工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. l hope that after you downloadthem,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified afterdownloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!半导体激光器工艺流程概括如下：①晶片生长：采用分子束外延（MBE）或金属有机物气相沉积（MOCVD）等技术，在单晶衬底上生长特定的半导体多层结构，如GaAs、InP等。
②芯片加工：通过光刻、蚀刻等微纳加工技术，在生长的半导体层上形成所需的微结构，如量子阱、波导等，以定义光放大区域。
③电极制作：在芯片两端制备欧姆接触电极，以便注入电流，常用金属化工艺如热蒸发或溅射法沉积金属层。
④芯片划片：将加工好的大片晶圆切割成单独的芯片，通常使用激光划片或金刚石刀具完成。
⑤测试与筛选：对切割后的芯片进行光电特性测试，包括阈值电流、输出功率、波长稳定性等，挑选出符合性能指标的器件。
⑥封装：将合格芯片封装进金属或陶瓷外壳内，确保散热并提供电气接口，有些还需透镜系统以优化光束质量。
⑦老化与可靠性验证：对封装好的激光器进行长时间工作测试，评估其稳定性和寿命。
整个流程要求极高精度和洁净度控制，以保证激光器的性能和可靠性。
Littrow结构光栅外腔半导体激光器
（3）对于级光，光程差：
L d sin0 d sin0 0
即：0 k 0
也就是说，在零级这个方向上任意波长的 光都可以出射——各波长的零级谱线是重合的。
然而由于只有发生一级闪耀的光被谐振放大， 所以从零级方向出射的光，该波长的占主导， 为激光。 闪耀光栅相当于一个半透半反镜，一级“反”， 零级“透”。
一、半导体激光器的组成及其激光产生原理
二、激光二极管产生激光的特点 三、外腔结构 四、机械设计 五、电流控制—恒流源 六、温度控制
一、半导体激光器的组成及其激光产生原理 1、组成
增益介质：半导体材料，主要有GaAs、InP、 CdS、ZnS等
泵浦源：电注入、电子束激励和光泵浦三种 主要激励方式
谐振腔：半导体晶体中垂直于PN结平面的两 个解理面（也可以是经过抛光的平面）作为反射 镜构成谐振腔
四、机械结构
五、电流控制—恒流源
由于半导体激光器具有二极管的特性，对于驱动 电源来说是一个非线性负载。
而发光功率随着驱动电流的增大而增大。 为了保证电源供电的安全、可靠、稳定以及低电 压大电流，需要一个恒定电流源。
恒定电流源的电路原理图
六、温度控制
1、温度对半导体激光器稳定度的影响 （1）阈值电流随温度升高而明显增大； （2）温度上升造成激光峰值波长向长波方向漂移； （3）激光管寿命随温度的升高呈指数规律下降； （4）温度变化引起外腔光程长度的改变，导致激光 器工作模式的不稳定。
2、PID温度控制电路
（1）原理：
温度信号
探测器
与预先设置的电
电信号
差值信号
信号做比较
信号处理
驱动制冷器
半导体激光器上市公司排名
半导体激光器上市公司排名以下是一些半导体激光器上市公司的排名，排名不分先后：
1. Coherent Inc.（科汉公司），Coherent是全球领先的激光器制造商之一，提供各种类型的激光器产品和解决方案。
2. IPG Photonics Corporation（IPG光子公司），IPG光子是全球最大的高功率光纤激光器制造商，其产品广泛应用于工业、医疗和通信领域。
3. II-VI Incorporated（II-VI公司），II-VI是一家集成光电子解决方案的领先供应商，其产品包括半导体激光器、光纤耦合器和光学元件等。
4. Lumentum Holdings Inc.（Lumentum公司），Lumentum是一家专注于光学和激光技术的公司，其产品包括高性能半导体激光器和光纤通信产品等。
5. Trumpf GmbH + Co. KG（特朗普夫公司），特朗普夫是一家德国公司，主要生产高功率激光器和激光系统，广泛应用于工业加
工、医疗和科学研究等领域。
6. Newport Corporation（纽波特公司），纽波特是一家提供精密光学解决方案的公司，其产品包括激光器、光学元件和光学测量设备等。
7. Thorlabs Inc.（Thorlabs公司），Thorlabs是一家领先的实验室设备和光学元件供应商，其产品范围涵盖激光器、光纤耦合器和光学检测设备等。
请注意，这只是其中一部分半导体激光器上市公司的排名，市场竞争激烈，排名可能随时发生变化。
建议在投资或合作之前进行详细的市场调研和尽职调查。
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半导体激光器摘要：由于三五族化合物工艺的发展与半导体激光器的多种优点，近几十年来，半导体激光器发展十分迅速，而且在各个领域发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍半导体激光器的基本理论原理、相关发展历程、研究现状以及其广泛的应用。
关键词：半导体激光器；研究现状；应用1.引言自1962 年世界上第一台半导体激光器发明问世以来, 半导体激光器发生了巨大的变化, 极大地推动了其他科学技术的发展, 被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一[1], 近十几年来, 半导体激光器的发展更为迅速, 已成为世界上发展最快的一门激光技术[2]。
激光器的结构从同质结发展成单异质结、双异质结、量子阱（单、多量子阱）等多种形式，制作方法从扩散法发展到液相外延(LPE)、气相外延(VPE)、分子束外延(MBE)、金属有机化合物气相淀积(MOCVD)、化学束外延(CBE) 以及它们的各种结合型等多种工艺[3]。
由于半导体激光器的体积小、结构简单、输入能量低、寿命较长、易于调制及价格低廉等优点, 使得它目前在各个领域中应用非常广泛。
2.半导体激光器的基本理论原理半导体激光器又称激光二极管(LD)。
它的实现并不是只是一个研究工作者的或小组的功劳，事实上，半导体激光器的基本理论也是一大批科研人员共同智慧的结晶。
早在1953年，美国的冯·纽曼（John Von Neumann）在一篇未发表的手稿中第一个论述了在半导体中产生受激发射的可能性；认为可以通过向PN结中注入少数载流子来实现受激发射；计算了在两个布里渊区之间的跃迁速率。
巴丁在总结了这个理论后认为，通过各种方法扰动导带电子和价带空穴的平衡浓度，致使非平衡少数载流子复合而产生光子，其辐射复合的速率可以像放大器那样，以同样频率的电磁辐射作用来提高。
这应该说是激光器的最早概念。
苏联的巴索夫等对半导体激光器做出了杰出贡献，他在1958年提出了在半导体中实现粒子数反转的理论研究，并在1961年提出将载流子注入半导体PN结中实现“注入激光器”，并论证了在高度简并的PN结中实现粒子数反转的可能性，而且认为有源区周围高密度的多数载流子造成有源区边界两边的折射率有一差值，因而产生光波导效应。
1961年，伯纳德和杜拉福格利用准费米能级的概念推导出了半导体有源介质中实现粒子数反转的条件，这一条件为次年半导体激光器的研制成功提供了重要理论指导。
1960年，贝尔实验室的布莱和汤姆逊提出了用半导体的平行解理面作为产生光反馈的谐振腔，为激发光提供反馈。
回顾这些理论发展历程，可以总结半导体激光器的基本理论原理：在直接带隙半导体PN结中，用注入载流子的方法实现伯纳德—杜拉福格条件所控制的粒子数反转；由高度简并的电子和空位复合所产生的受激光辐射在光学谐振腔内震荡并得到放大，最后产生相干激光输出[4]。
3.半导体激光器发展历程在上述理论的影响下，以及1960年产生的红宝石激光器的刺激下，美国和苏联科学家加紧了对半导体激光器的研究。
1962年后期，美国四个实验室几乎同时宣布研制成功GaAs同质结半导体激光器，1963年，巴索夫也报导成功研制GaAs 半导体激光器。
这些同质结激光器，是一种只能以脉冲形式工作的半导体激光器，而且只能在液氮温度下工作，因而没有实用价值，但是他们的基本理论却是半导体激光器的理论基础。
半导体激光器发展的第二阶段是异质结构半导体激光器，它是由两种不同带隙的半导体材料薄层，如GaAs，GaAlAs所组成的激光器。
单异质结注人型激光器(SHLD)，它是利用异质结提供的势垒把注入电子限制在GaAsP-N结的P区之内，以此来降低阀值电流密度的激光器。
1970年，人们又发明了激光波长为9000Å 在室温下连续工作的双异质结GaAsGaAlAs激光器。
在半导体激光器件中，后来比较成熟、性能较好、应用较广的是具有双异质结构的电注人式GaAs二极管激光器。
由于半导体激光器的诸多优点，以及高锟博士提出可以用光纤来传递信息，而半导体激光器正好可以满足光纤通讯中的光源要求，从1970年后，半导体激光器得到了突飞猛进的发展，其速度之快，应用范围之广，发展潜力之大是目前任何其他激光器所无法比拟的。
从20世纪70年代末开始，半导体激光器明显向着两个方向发展，一类是以传递信息为目的的信息型激光器；另一类是以提高光功率为目的的功率型激光器。
前者也是最早投入实用的半导体激光器，其波长在0.83~0.85um，这正好对应光纤损耗谱的第一个窗口，后来波长在1.3um的激光器被研制成功并投入实用光纤通讯系统，很快，波长为1.55um的半导体激光器也面世。
在信息传输方面，为了进一步降低激光器阈值和提供良好的单纵模输出以及长期稳定工作，相继出现了结构不同，性能优良的半导体激光器，如掩埋式条形异质结激光器、分布反馈激光器、分布布拉格反射激光器、面发射激光器、量子阱激光器等等。
对后者，在泵浦固体激光器等应用的推动下，高功率半导体激光器（连续输出功率在100W 以上，脉冲输出功率在5W以上，均可称之谓高功率半导体激光器）在20世纪90年代取得了突破性进展，其标志是半导体激光器的输出功率显著增加，国外千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化，国内样品器件输出已达到600W。
另外，还有高功率无铝激光器、红外半导体激光器和量子级联激光器等等。
其中，可调谐半导体激光器是通过外加的电场、磁场、温度、压力、掺杂盆等改变激光的波长，可以很方便地对输出光束进行调制。
20世纪90年代末，面发射激光器和垂直腔面发射激光器得到了迅速的发展。
目前，垂直腔面发射激光器已用于千兆位以太网的高速网络。
4.半导体激光器研究现状为了满足21世纪信息传输宽带化、信息处理高速化、信息存储大容量以及军用装备小型、高精度化等需要，现今半导体激光器的主要研究集中在高速宽带激光器、大功率激光器，短波长激光器，盆子线和量子点激光器、中红外激光器等方面。
对于高速宽带半导体激光器，主要是1.31um和1.55um波长半导体激光器, 用于高速数字光纤通信和微波模拟光信息传输、分配与处理。
潜在市场是未来的信息高速公路和军事装备。
高速宽带激光器，从80年代中期长波长光源商品化后便大量开发，主要通过改进管芯制作和封装技术。
目前高速BH半导体激光器和MQW+DFB半导体激光器都已达到商品化，近几年来，更普遍地将应变层量子阱技术用于高速宽带半导体激光器[5]。
有人预测，压应变InGaAs/InP MQW半导体激光器的本征3dB带宽可达到90GHz，而且应变量子阱可使半导体激光器的特征温度、阈值电流、输出功率等主要参数全面改善。
如西门子报道的0.98um压应变lnGaAs/ GaAs半导体激光器，本征带宽达到63GHz，3dB带宽达到30GHz。
大功率半导体激光器仍将集中在800nm波段，其次是2um左右。
在800nm波段，光泵浦源又是重点[6]。
其研究重点：一是侧面发射1cm阵列条堆积组件。
其基本结构是先把若干1cm阵列条横向拼装成为光子组合块(LSA) ，然后将许多LSA 纵向堆积成堆(stack)，随即把几个stack集合成集合块(manifold)，最后把许多manifold组合成大阵列。
二是开发表面激射的二维阵列，这种结构从技术上讲本身就具备一次性形成单片式超大功率半导体激光器的潜力，其次是便于以后集合成超大功率半导体激光器组件。
目前正在开发的表面大功率半导体激光器阵列结构有DBR二次折射光栅、曲形谐振腔和45°角内腔微反射镜。
对于光信息存储而言，波长越短越有利于聚焦成小光斑，从而增加信息存储密度和容量；许多信息系统终端的感光体的感光度也与光源的波长成反比；在显示方面，绿色是基色之一，所以蓝-绿光已成为全色显示的关键。
在600nm以上半导体激光器商品化之后，蓝-绿光半导体激光器就成了短波长化的主要目标。
量子线激光器和量子点激光器的概念是1982年由东京大学尖端技术研究中心的荒川泰彦等人提出。
国外有大量公司、研究所和院校在进行该领域理论和工艺的研究。
为了实现室温下量子线或量子点激光器连续工作，线尺寸必须减少到20nm以下，而且尺寸误差必须十分小。
这对微细加工技术提出了严峻的挑战。
目前的试制技术大致分成两类：微细加工与晶体生长法。
前者可以是电子束、聚焦离子束、X射线光刻和掩模；后者有横向生长、倾斜衬底台阶气相生长、激光辅助原子束外延( ALE) 生长等。
目前量子线和量子点激光器仍处于基础研究阶段, 还有许多技术问题，但它必将成为下世纪新一代高性能半导体激光器。
大功率中红外（3~ 5um）半导体激光器是目前急需的半导体光源，它在红外对抗、红外照明、激光雷达、大气窗口自由空间通信、大气监视和化学光谱学等方面有广泛应用前景。
近几年来，中红外半导体激光器在工作温度和输出功率提高方面取得了明显进展，主要采用一般量子阱和新开发的量子阱结构。
1994年，林肯实验室报导了在3~4um波长和95K温度下获得1ms脉冲1W以上的峰值功率。
5.半导体激光器的应用由于半导体激光器体积小，结构简单，电光效率高，寿命长，易于调制和价格低等优点，使得它的应用范围相当广泛。
在光纤通讯中，半导体激光器是光纤通讯系统的唯一实用化的光源，而且光纤通讯已经成为当代通讯的主流。
到如今，它是当前光通信领域中发展最快、最为重要的光源。
在激光测距中，半导体激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。
在精密仪器加工中，借助Q开关半导体激光器产生的高能量超短光脉冲，可以对集成电路进行切割、打孔等。
而在一般机械加工中，大功率半导体激光器也开始用于在软钎焊、材料表面相变硬化、材料表面熔覆、材料连接、钛合金表面处理、工程材料表面亲润特性改进、激光清洁、辅助机械加工等。
光集成的信息存储应用中，人们采用短激光波长读出光盘的内容，采用蓝、绿激光来提高光盘的存储密度。
在信息处理应用中，表面发射半导体激光器二维阵列是光并行处理系统的理想光源，且用于光计算机和神经网络中。
半导体激光器在军事上的应用主要为激光雷达、激光测距、激光引信、激光制导跟踪、激光瞄准和激光陀螺等[7][8]。
此外，半导体激光器还运用在环境检测和医疗中。
在环境检测中，通过分析光谱来分析环境气体，从而监测大气污染、汽车尾气等。
在医疗方面，半导体激光除了用于软组织切除，组织接合，凝固和汽化等外，还用于激光动力学治疗，将与肿瘤有亲和性的光敏物质有选择地聚集在癌组织内，通过半导体激光的照射，使癌组织坏死，而对健康组织毫无损害。
6.总结半导体激光器已发展半个世纪，而且取得了骄人的成绩。
由于其体积小，结构简单，电光效率高，寿命长等优点，被广泛的应用于通信、军事、机械加工等领域。
但是，半导体激光器中还有很多需要研究者解决的问题，比如光束质量，比如低阈值高功率等等。