Die Laser werden nach ihrer Struktur klassifiziert: FP, DFB, DBR, QW, VCSEL FP: Fabry-Perot, DFB: verteilte Rückkopplung, DBR: verteilter Bragg-Reflektor, QW: Quantentopf, VCSEL: vertikaler Resonatoroberfläche reflektierter Laser.

(1) Die Fabry-Perot (FP) -Typ-Laserdiode besteht aus einer epitaktisch aufgewachsenen aktiven Schicht und einer Begrenzungsschicht auf beiden Seiten der aktiven Schicht, und der Hohlraumresonator besteht aus zwei Spaltebenen des Kristalls und der aktiven Schicht kann N-Typ sein, kann auch P-Typ sein. Aufgrund der Existenz einer Heteroübergangsbarriere aufgrund der Bandlücken-Differenz können Elektronen und Löcher, die in die aktive Schicht injiziert werden, nicht in eine dünne aktive Schicht diffundiert und eingeschlossen werden, so dass selbst ein kleiner Strom fließt, der andererseits leicht zu realisieren ist Andererseits hat die aktive Schicht mit schmaler Bandlücke einen größeren Brechungsindex als die Begrenzungsschicht, und das Licht ist in einem Bereich konzentriert, der einen hohen Zinssatz aufweist, so dass es auch auf die aktive Schicht beschränkt ist. Wenn das die invertierte Verzweigung in der aktiven Schicht bildende elektrische F von dem Leitungsband in das Valenzband (oder Verunreinigungsniveau) übergeht, werden die Photonen mit den Löchern kombiniert, um Photonen zu emittieren, und die Photonen werden in einem Hohlraum mit zwei Spaltungen gebildet Flugzeuge. Die Hin- und Herreflexionsfortpflanzung wird kontinuierlich verbessert, um die optische Verstärkung zu erhalten. Wenn die optische Verstärkung größer als der Verlust des Hohlraumresonators ist, wird der Laser nach außen emittiert. Der Laser ist im Wesentlichen ein stimulierter emittierender optischer Resonanzverstärker.

(2) Laserdiode mit verteilter Rückkopplung (DFB) Der Hauptunterschied zwischen dieser und der Laserdiode vom FP-Typ besteht darin, daß sie keine konzentrierten Reflexionen des Resonatorspiegels aufweist und ihr Reflexionsmechanismus nur durch das Bragg-Gitter auf dem Wellenleiter mit aktivem Bereich bereitgestellt wird zufrieden Die Apertur des Bragg-Streuungsprinzips. Es ist erlaubt, in dem Medium hin und her zu reflektieren, und der Laser erscheint, wenn das Medium eine Besetzungsinversion erreicht und die Verstärkung die Schwellenbedingung erfüllt. Diese Art von Reflexionsmechanismus ist ein subtiler Rückkopplungsmechanismus, daher der Name Distributed Feedback Laser Diode. Aufgrund der frequenzselektiven Funktion des Bragg-Gitters weist es eine sehr gute Monochromie und Richtungsabhängigkeit auf; Da es keine Kristallspaltfläche als Spiegel verwendet, ist es außerdem leichter zu integrieren.

(3) Distributed-Bragg (DBR) -Reflektor-Laserdiode Der Unterschied zwischen dieser und der DFB-Laserdiode besteht darin, dass ihr periodischer Graben nicht auf der aktiven Wellenleiteroberfläche, sondern auf dem passiven Wellenleiter auf beiden Seiten des aktiven Schichtwellenleiters liegt. Ein passiver periodischer gewellter Wellenleiter wirkt als ein Bragg-Spiegel. Im spontanen Emissionsspektrum können nur Lichtwellen nahe der Bragg-Frequenz eine effektive Rückkopplung liefern. Aufgrund der Verstärkungseigenschaften des aktiven Wellenleiters und der Bragg-Reflexion des passiven periodischen Wellenleiters kann nur die Lichtwelle nahe der Bragg-Frequenz die Schwingungsbedingung erfüllen, wodurch der Laser emittiert wird.

(4) Quantentopf (QW) -Laserdioden Wenn die Dicke der aktiven Schicht auf die De-Broglie-Wellenlänge (λ 50 nm) oder im Vergleich zum Bohr-Radius (1 bis 50 nm) reduziert wird, sind die Eigenschaften des Halbleiters fundamental . Änderungen, Halbleiter-Energiebandstruktur, Trägerbeweglichkeitseigenschaften werden eine neue Wirkung haben - Quanteneffekt, die entsprechende Potentialsenke wird zu einer Quantensenke. Wir nennen die LD mit Supergitter- und Quantentopfstruktur eine Quantentopf-LD. Eine Trägerpotentialwanne LD wird als einzelne Quantenmulde (SQW) LD bezeichnet, und eine Quantenmulde LD mit n Trägerpotentialmulden und einer (n + 1) -Mauer wird als Multi-Vorlademulde (MQW) LD bezeichnet. Die Quantenwell-Laserdiode weist eine Struktur auf, bei der die aktive Schichtdicke (d) einer üblichen Doppelheteroübergangs- (DH) -Laserdiode einige zehn Nanometer oder weniger beträgt. Quantentopf-Laserdioden haben die Vorteile eines niedrigen Schwellenstroms, eines Hochtemperaturbetriebs, einer schmalen Spektrallinienbreite und einer hohen Modulationsgeschwindigkeit.

(5) Oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Resonator (VCSEL) Seine aktive Region befindet sich zwischen zwei Begrenzungsschichten und bildet eine Doppelheteroübergangs- (DH) -Konfiguration. Um den Injektionsstrom in dem aktiven Bereich zu begrenzen, wird der Implantationsstrom vollständig in einem kreisförmigen aktiven Bereich mittels vergrabener Herstellungstechniken eingeschlossen. Seine Resonatorlänge ist in der longitudinalen Länge der DH-Struktur vergraben, im Allgemeinen 5 ~ 10 & mgr; m, und die zwei Spiegel seiner Kavität sind nicht mehr die Spaltungsebene des Kristalls und sein einziger Spiegel ist auf der P-Seite (Schlüssel Der andere) Die Seite des Spiegels befindet sich auf der N-Seite (der Substratseite oder der Lichtaustrittsseite) und hat die Vorteile einer hohen Lichtausbeute, einer extrem niedrigen Arbeitsenthalpie, einer hohen Temperaturstabilität und einer langen Lebensdauer.