我们都知道半导体激光器在日常生活中应用的十分广泛，那么你知道其主要的工作原理是啥吗？下面一起来看下吧。

一般来说，半导体激光器是由三部分组成的：有源层、反射镜面和电极结构。

其中最关键的就是那个“有源层”，也叫“有源区”或者“增益区”。这层材料一般是用GaAs（砷化镓）或者InP（磷化铟）基底上长出来的多层结构，厚度也就几个微米，肉眼根本看不出来，但它是整个激光器的灵魂。

工作的时候，我们给激光器正向加电，也就是说把电流从P区流向N区。电流一过，电子和空穴就在有源层里复合——简单说就是它们“碰到一起”，然后释放出一个光子。普通LED其实也是这个原理，只不过LED发出来的光是乱的，各个方向、各个相位都有。而激光器不一样，它会在芯片两端的反射镜面之间形成一个共振腔，这个腔的作用就是把那些同方向、同相位的光“放大”起来，最终形成相干性非常高的激光。

这个“共振腔”其实就是芯片两端自然形成的两个反射面，大多数情况下是靠晶体的断面自己形成的菲涅尔反射。一般一端反射率高，另一端低一点，这样光子就能在腔内来回反射，一部分光被输出形成激光。等到有源层里的粒子数积累到一定程度，也就是“粒子数反转”，光的放大超过损耗，就进入激射状态这时候你看到的光就是稳定输出的激光。

从外观看，激光二极管通常是一个小金属壳封装的器件，比如TO封装或者蝶形封装。里面那颗芯片其实就几百微米大小，但发出来的功率可以达到上百毫瓦甚至几瓦。不同用途的激光器会选不同波长，比如通信用的1310nm、1550nm；工业打标或测距常用808nm、940nm；医疗美容里常见的则有650nm或者980nm。

有的半导体激光器是“边发射”的（EEL），有的是“面发射”的（VCSEL）。EEL结构就是光从芯片边上出，功率高、常用于泵浦或通信；VCSEL则是从表面垂直出光，结构紧凑，调制速度快，现在在3D感测、激光雷达、Face ID这类产品上特别火。

所以你看，半导体激光器靠电流驱动，靠能带结构产生光，再用反射腔增强光的相干性从原理上说它是精密的，但从工程角度看，最难的是让它一直稳定发光。