英語翻譯：

【計】 semiconductor laser
【化】 semiconductor laser

分詞翻譯：

半導體激光的英語翻譯：

【電】 semiconductor laser

器的英語翻譯：

implement; organ; utensil; ware
【醫】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

專業解析

半導體激光器（Semiconductor Laser）是一種基于半導體材料受激發射原理的光電子器件，其英文術語亦稱為"Laser Diode"或"Diode Laser"。該器件通過PN結載流子注入實現粒子數反轉，在光學諧振腔作用下産生相幹輻射，典型工作波長範圍覆蓋400nm至2000nm。

核心結構包含三層要素：

1. 增益介質：多采用砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）等III-V族化合物半導體
2. 諧振腔：通過解理晶體形成法布裡-珀羅腔（Fabry–Pérot cavity）
3. 電極結構：實現載流子注入的金屬接觸層設計

在應用層面，半導體激光器憑借體積小、效率高（典型電光轉換效率30-50%）和調制帶寬大（可達GHz量級）的特點，已成為光纖通信、激光打印、醫療美容等領域的核心光源器件。根據Strategies Unlimited市場報告，2024年全球半導體激光器市場規模預計突破120億美元。

技術參數方面需重點關注：

• 阈值電流（Threshold Current）：器件開始産生激光的最小驅動電流
• 發散角（Divergence Angle）：平行面與垂直面典型值分别為10°和30°
• 溫度系數：波長漂移量約0.3nm/℃

該技術自1962年首次在GaAs材料中實現室溫連續激射以來，經《Applied Physics Letters》記載的多代材料體系革新，現已發展出量子阱、垂直腔面發射（VCSEL）、分布式反饋（DFB）等先進結構。

網絡擴展解釋

半導體激光器（Semiconductor Laser），又稱激光二極管，是一種以半導體材料（如砷化镓、磷化铟等）為工作物質，通過電注入、光泵浦或電子束激勵等方式實現粒子數反轉，從而産生受激發射的激光器件。以下從多個角度詳細解釋：

1.基本結構與原理

• 材料與結構：采用多層半導體材料構成，包括襯底、限制層、波導層和有源層等。典型結構如P-N結，通過載流子注入實現能帶間躍遷發光。
• 工作原理：在電激勵或其他激勵方式下，電子與空穴在能帶間複合，形成粒子數反轉，通過諧振腔（天然解理面構成反射鏡）實現光振蕩和放大，最終輸出激光。

2.核心特點

• 優勢：體積小、效率高（電光轉換效率可達50%以上）、壽命長（數萬小時）、易調制（適合高速通信）。
• 局限性：光束發散角大、光斑不對稱、光譜純度較低，需複雜工藝優化性能。

3.主要應用領域

• 通信領域：光纖通信中的光源，利用其高速調制特性傳輸信號。
• 工業加工：用于激光切割、焊接及表面處理，尤其適合高精度微加工。
• 醫療設備：應用于激光手術、皮膚治療及眼科儀器，如激光脫毛和眼底治療。
• 科研與傳感：作為光譜分析、測距和傳感系統的核心光源。

4.技術發展趨勢

• 功率提升：通過合束技術（如波長合束和空間合束）将多個激光器組合，實現千瓦級高功率輸出。
• 材料創新：開發新型半導體材料（如氮化镓）以擴展波長範圍，適應更多應用場景。

半導體激光器因其獨特的性能，已成為現代光電技術的關鍵組件。若需更完整的分類或技術參數，可參考上述來源中的專業文獻或行業報告。

分類

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