光纖半導(dǎo)體激光器和發(fā)光二極管有相似的結(jié)構(gòu)。AIGaAs半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)可以與發(fā)光二極管相比較。這里的能帶相似，但是帶隙能量值稍有改變。大部分半導(dǎo)體激光器是邊發(fā)射的，面發(fā)射半導(dǎo)體激光器(VCSEL)在正向偏置下，電荷注入有源層，并在這里發(fā)生復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)的光輻射。一些注入電荷被其他光子激發(fā)而輻射。如果電流密度足夠大，將有大量的注入電荷產(chǎn)生受激復(fù)合，光增益將更大。當(dāng)增益足夠大，可以與激光器的總損耗相等時(shí)，所對(duì)應(yīng)的輸入電流就是閾值電流，此時(shí)激光振蕩器開(kāi)始起振。半導(dǎo)體激光器的閾值電硫必須很小，以避免半導(dǎo)體變得過(guò)熱，對(duì)于連續(xù)工作或在高峰值功率工作時(shí)更要特別注意。低閾值電流是通過(guò)采用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)控制注入有源層的電荷和光波來(lái)實(shí)現(xiàn)的。異質(zhì)結(jié)提供豎直方向的限制，在橫方向上對(duì)電荷的限制則是通過(guò)帶狀電極來(lái)完成的，電荷只能注入到寬度很小的帶形區(qū)(大約lOµm～20µm)。電荷進(jìn)入復(fù)合層后只有很小的擴(kuò)散。輸出波長(zhǎng)由有源層中1.55 eV的帶隙能量決定，半導(dǎo)體激光器大約為0.8µm。

　　根據(jù)我們對(duì)平板波導(dǎo)的研究，光波不可能完全限制在有源層中。這是因?yàn)橛幸徊糠帜芰看┻^(guò)全反射邊界，在兩邊的媒質(zhì)中有迅速衰減的拖尾。

　　沿平行于半導(dǎo)體晶面的方向切割，在激光器的前后兩個(gè)解理面之間就形成了需要的光學(xué)諧振腔。AIGaAs材料和空氣分界面的反射是32%(AIGaAs材料的折射率為3.6)。這樣的反射率可以為振蕩器提供足夠的反饋。如果需要，還可以在端面涂上一層電介質(zhì)薄膜來(lái)提高反射率。這種激光器典型的腔長(zhǎng)是300加1。像氦氖激光器那樣，由于有多個(gè)諧振模式起振，所以在其輸出譜中含有多個(gè)縱模。通常，半導(dǎo)體激光器的輻射譜中包含有多個(gè)縱模，其輻射場(chǎng)則由幾個(gè)橫模組成。這就是說(shuō)，多縱模激光器可以是多橫模器件。單縱模激光器可以提供比多縱模激光器線寬更窄、相干性更好的輸出光。為了降低色散的影響，對(duì)于長(zhǎng)距離、高速率系統(tǒng)選擇單縱模激光器是更恰當(dāng)?shù)摹?/p>

　　單橫模激光器與單模光纖之間的耦合效率比多橫模激光器要高，這是因?yàn)榍罢叩哪Ｊ綇?qiáng)度分布圖樣和光纖幾乎是相同的�；蛘哒f(shuō)，單橫模半導(dǎo)體激光器輸出的橫模強(qiáng)度圖樣與單模光纖HE模式的近似高斯強(qiáng)度分布十分接近。如果激光器的光斑尺寸和光纖模式相同，則激光器的輻射模式與光纖的傳播模式相匹配，從而實(shí)現(xiàn)高效率耦合。激光器的光斑尺寸可以通過(guò)置于激光器與光端面之間的透鏡來(lái)調(diào)整。

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