Лазеры классифицируются в зависимости от их структуры: FP, DFB, DBR, QW, VCSEL FP: Фабри-Перо, DFB: распределенная обратная связь, DBR: распределенный брэгговский отражатель, QW: квантовая яма, VCSEL: лазер с вертикальным отражением от поверхности резонатора.
(1) Лазерный диод типа Фабри-Перо (FP) состоит из эпитаксиально выращенного активного слоя и ограничительного слоя по обеим сторонам активного слоя, а резонатор состоит из двух плоскостей спайности кристалла, а активный слой может быть типа N, также может быть типа P. Из-за наличия барьера гетероперехода из-за разницы ширины запрещенной зоны электроны и дырки, инжектированные в активный слой, не могут рассеиваться и удерживаться в тонком активном слое, так что даже небольшой ток течет, это легко реализовать. С другой стороны, активный слой с узкой запрещенной зоной имеет больший показатель преломления, чем ограничивающий слой, и свет концентрируется в области, имеющей большую процентную ставку, поэтому он также ограничивается активным слоем. Когда электрическая-Ф, образующая перевернутую бифуркацию в активном слое, переходит из зоны проводимости в валентную зону (или примесный уровень), фотоны объединяются с дырками, испуская фотоны, и фотоны формируются в полости, имеющей два спая самолеты. Возвратно-поступательное распространение отражения непрерывно усиливается для получения оптического усиления. Когда оптическое усиление больше, чем потери в резонаторе, лазер излучается наружу. Лазер по существу представляет собой оптический резонансный усилитель с вынужденным излучением.
(2) Лазерный диод с распределенной обратной связью (РОС). Основное отличие его от лазерного диода типа ФП состоит в том, что он не имеет сосредоточенного отражения от зеркала резонатора, а его механизм отражения обеспечивается брэгговской решеткой на волноводе активной области, только выполнен принцип апертуры брэгговского рассеяния. В среде допускается отражение вперед и назад, и лазер появляется, когда среда достигает инверсии населенности, а коэффициент усиления удовлетворяет пороговому условию. Этот тип механизма отражения представляет собой тонкий механизм обратной связи, отсюда и название лазерного диода с распределенной обратной связью. Благодаря частотно-селективной функции брэгговской решетки она имеет очень хорошую монохроматичность и направленность; кроме того, поскольку он не использует плоскость спайности кристалла в качестве зеркала, его легче интегрировать.
(3) Лазерный диод с распределенным брэгговским отражателем (РБР). Отличие его от лазерного диода РОС состоит в том, что его периодическая канавка находится не на поверхности активного волновода, а на пассивном волноводе по обеим сторонам волновода активного слоя, т.е. Пассивно-периодический гофрированный волновод действует как брэгговское зеркало. В спектре спонтанного излучения эффективную обратную связь могут обеспечить только световые волны вблизи брэгговской частоты. Из-за характеристик усиления активного волновода и брэгговского отражения пассивного периодического волновода только световая волна вблизи брэгговской частоты может удовлетворять условию генерации, тем самым излучая лазер.
(4) Лазерные диоды с квантовой ямой (КЯ). Когда толщина активного слоя уменьшается до длины волны де Бройля (λ 50 нм) или по сравнению с боровским радиусом (от 1 до 50 нм), свойства полупроводника фундаментальный. Изменения, структура энергетической зоны полупроводника, свойства подвижности носителей будут иметь новый эффект - квантовый эффект, соответствующая потенциальная яма становится квантовой ямой. Мы называем ЛД со сверхрешеткой и структурой с квантовыми ямами ЛД с квантовыми ямами. LD с потенциальной ямой носителей называется LD с одиночной квантовой ямой (SQW), а LD с квантовой ямой, имеющей n потенциальных ям носителей и (n + 1) барьер, называется LD с несколькими ямами предварительной зарядки (MQW). Лазерный диод с квантовыми ямами имеет структуру, в которой толщина активного слоя (d) обычного лазерного диода с двойным гетеропереходом (DH) составляет десятки нанометров или меньше. Лазерные диоды с квантовыми ямами имеют преимущества низкого порогового тока, работы при высоких температурах, узкой ширины спектральной линии и высокой скорости модуляции.
(5) Лазер с поверхностным излучением с вертикальным резонатором (VCSEL). Его активная область расположена между двумя удерживающими слоями и представляет собой конфигурацию с двойным гетеропереходом (DH). Чтобы ограничить ток инжекции в активной области, ток имплантации полностью ограничивается круглой активной областью с помощью технологий скрытого изготовления. Длина его резонатора утоплена в продольную длину структуры DH, как правило, 5 ~ 10 мкм, и два зеркала его резонатора больше не являются плоскостью спайности кристалла, а одно его зеркало установлено на P-стороне (клавиша Другой Сторона зеркала расположена на стороне N (сторона подложки или сторона светоотдачи).Он имеет преимущества высокой светоотдачи, чрезвычайно низкой энтальпии работы, высокой температурной стабильности и длительного срока службы.
