1、半导体激光器的分类

半导体激光器是一种将电子能转化为光子能的器件。它由氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、砷化铝镓(AlGaAs)和磷化铟(InP)等半导体材料制成，它们的导带和价带之间的能隙较小，使得电子所需的能量较小，从而可以通过注入电子的方式来实现光发射。根据不同的工作方式和结构特点，半导体激光器可以分为多种类型。下文将对其进行分类介绍。

1. 结构分类

根据外部反馈的方式，半导体激光器可以分为辐射耦合激光器(RCL)、法布里-珀罗（FP）激光器、微环激光器、腔内膜反射式激光器和腔外反射式激光器等不同类型的器件。其中，FP激光器是最常见的一种，由于其优异的可调谐性和输出功率可调性，被广泛应用于通讯、传感、医学等领域。

2. 材料分类

根据材料的种类，半导体激光器可以分为砷化镓激光器、钴铬染料激光器、钛宝石激光器、氮化镓激光器等。其中，砷化镓激光器是最常用的一种半导体激光器，在通讯领域的应用非常广泛。氮化镓激光器由于具有更高的结构可靠性和更高的温度稳定性而备受关注。

3. 工作模式分类

根据驱动电流的方式，半导体激光器可以分为连续波激光器(CW)和脉冲激光器(Pulse)。连续波激光器是指输出功率随之泵浦量的增大而不断增加，而脉冲激光器则是通过在泵浦过程中控制电流脉冲宽度和频率来实现激光的短脉冲输出。

4. 波长分类

按波长范围，可以将半导体激光器分为红光激光器、绿光激光器和蓝光激光器。其中，红光激光器输出波长一般在650～670nm之间，适用于光磁盘、光刻、医疗等领域。绿光激光器输出波长在510～550nm之间，被广泛应用于显示、医疗、生物技术等领域。蓝光激光器由于其较短的波长和高能量密度，逐渐成为蓝光光盘和高清晰度显示技术的首选激光光源。

总之，在不同的应用领域，半导体激光器的种类和特性也不尽相同，我们需要选择合适的半导体激光器，以满足具体需求。

2、基于半导体泵浦激光器的光学二倍频研究目的和意义

半导体泵浦532nm 绿光激光器由于具有波长短，光子能量高，体积小，效率高，可靠性高，寿命长，在水中传输距离远和对人眼敏感等优点，近几年在光谱技术，激光医学，信息存储，彩色打印，水下通讯等领域展示出极为重要的作用，从而成为各国研究的热点。 半导体泵浦532nm 绿光激光器适用于大学近代物理教学中的非线性光学实验。本实验以808nm 半导体激光泵浦Nd 3+: YVO 4激光器为研究对象，在激光腔内插入倍频晶体KTP ，产生532nm 倍频光，观察倍频现象、测量倍频效率、相位匹配角等基本参数。

一、实验目的

1、 掌握光路调整基本方法，观察横模，测量输出红外光与泵浦能量的关系，斜效率和阈值；

2、 测量半导体激光器注入电流和功率输出的变化关系，了解激光原理及倍频等激光技术。

二、实验原理

光与物质的相互作用可以归结为光与原子的相互作用。爱因斯坦从辐射与原子的相互作用的量子论观点出发提出：在平衡条件下，这种相互作用过程有三种，也就是受激吸收，受激辐射和自发辐射。

假定一个原子，其基态能量为E 1，第一激发态的能量为E 2，如图1所示。如果原子开始处于基态，在没有外界光子入射时，原子的能级状态将保持不变。如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射，则原子就会吸收这个光子而跃迁到第一激发态。原子的跃迁必须符合跃迁选择定则，也就是入射光子的能量21hv 等原子的能级间隔21E E -时才能被吸收（为叙述的简单起见，这里假定自发辐射是单色的）。

激发态的寿命很短，在不受外界影响时，它们会自发地返回到基态并发射出光子。自发辐射与外界作用无关，由于原子的辐射都是自发地，独立地进行的，所以不同原子发射的光子的发射方向和初相位都是随机的，各不相同的，如图2所示。

如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射，则原子就会在这个光子的激励下产生新的光子，即引起受激辐射，如图3所示，受激辐射发射的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和初相位完全相同。激光就是受激辐射过程产生的。

3、激光器为什么都用绿色光源

因为人眼对绿色比较敏感，在相同功率下，绿光的光柱可以更明显被看到。

比如：红光，紫光，绿光都是100MW的，绿光可以看到清晰的光柱，红光和紫光就没那么明显。如果是用做指引装置，绿光是最佳选择。尤其是晚上，50MW的光柱都很清晰了！

4、绿光激光器原理及用途

该激光的原理和用途如下：

1、原理：绿光激光器是一种半导体激光器，通过激发半导体材料产生绿光。半导体激光器的核心部件是激光二极管（LD），由P型半导体、N型半导体以及位于两者之间的活性层组成。通过电流激发活性层时，会产生绿光。

2、用途：

材料加工：绿光激光器具有较高的光功率和良好的加工效果，可用于金属、非金属、塑料等材料的切割、打标、焊接、雕刻等加工过程。

科学研究：绿光激光器在科学研究领域有广泛的应用，如用于光谱分析、流场显示、全息照相、非线性光学等实验研究。

医疗：绿光激光器在医学领域有广泛的应用，如用于皮肤病治疗、眼科手术、肿瘤治疗等。

5、绿色激光如何产生及其工作原理

绿光是近几年普及的,技术突飞猛进,国内取得了巨大发展,虽然在国外已经很普及了,但在国内市场认识层面还是很窄,居然很多朋友对此产品感到非常陌生,不知绿光激光有什么用途,更对此产品之工作原理感到不解,没关系!纤绿精品店工作人员以后有空将陆续讲解一些此方面的知识,本篇主要针对其产生原理作一个讲解, 所有半导体激光都是由激光管聚焦产生的,绿光与红光不同的是绿光没有直接发绿光的激光管,只能通过晶体转换,然后扩束准直产生聚焦良好的绿光.先从晶体了解开始:晶体(Nd:YVO4+KTP) Nd：YVO4 晶体是目前用于制作激光二（LD）泵浦的全固态激光器工作物质中最为有效的激光晶体之一，其优良的性能中，包括稳定的化学和物理加工性、较低激光阈值、较大的受激发射截面、高斜率效率以及宽带的泵浦光吸收效率，从而使得Nd：YVO4 晶体得到了越来越广泛的应用。近来，该晶体通过和KTP晶体组合所制作的高功率、高稳定性的红外和绿光激光器已得到了工业化生产和广泛的市场应用. KTP(磷酸氧钛钾)晶体:KTP晶体是目前众多非线性晶体中综合性能最好的晶体之一，其较大的非线性系数，较高的抗光损光损伤阈值及稳定化学特性极高的倍频转化效率（＞70%）和相对较低廉的价格使其在该类晶体的应用领域中独占鳌头，经久不衰，特别是在1064nm的激光倍频器件的应用中，KTP是最好的晶体材料。LD(808nm)+Nd:YVO4得到1064nm+KTP得到532nm绿激光. 绿光模组由激光晶体和非线性晶体结合在一起，在激光谐振腔中，利用808nm波长的LD泵浦光经过激光晶体的增益作用生成1064nm的激光，再经过非线性晶体的倍频作用就可以产生532nm的绿色激光。绿光模组类似于电子元件中的集成电路，具有模块化、集成化的特点，可以批量生产，降低成本。 绿光模组在制作方式上采用较为流行的光胶工艺，与胶粘剂粘接相比：结合面无光学空隙，绿光输出功率高，输出模式好，光斑频闪低，可达到连续稳定输出；在20OmW二极管泵浦条件下，晶体尺寸为0.8X0.8X2,其输出绿光功率一般为5－10mW,另外转换效率和激光二极管及晶体的质量有很大关系,目前市场最先进的技术和材料,转换效率最高可达35%以上。

绿光模组在制作激光谐振腔时极其方便，因此成为激光二极管泵浦全固态激光器（DPSSL）的核心部件。