文档介绍：关于半导体激光器的主要性能
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半导体激光器的主要性能
1、阈值特性
2、效率
3、空间模式
4、纵模
5、线宽
6、动态特性
7、热特性
8、可靠性
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阈值特性
阈值是所有激光器的属性，标志着增益和损耗的平衡点。
阈值常用电流密度Jth或者电流Ith表示。
影响激光器阈值特性的主要因素：
1）器件结构
2）有源区材料
3）器件工作温度
1）器件结构的影响
不同的器件结构阈值电流有很大不同。
有源区的材料必须选用直接带隙材料，材料的组分变化将会引起直接
带隙和间接带隙跃迁的比率发生变化，从而改变辐射频率的波长。故：
可通过薄膜生长工艺获得不同的有源材料。
2）有源层材料的影响
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3）温度的影响
温度变化对阈值电流产生明显的影响，温度升高，阈值电流增大，增大幅
度因材料体系和器件结构而异。实验经验公式为：
Jth(T)= Jth (Tr) exp( (T-Tt) / T0 )
Jth(T)、Jth (Tr) 分别为在某一温度T和室温Tr 下所测得阈值电流密度，
T0 是一个由实验拟合的参数，称为特征温度。
且：当To ∞时，阈值电流将不随温度变化，故提高To是一个重要研
究内容。阈值电流对温度的依赖关系主要来自于下列因素：
1）增益系数；
2）载流子的俄歇复合，载流子的界面态和表面态的复合，载流子吸
收引起的内部损耗；
3）热载流子的漏泄。
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阈值电流的测定？
测定方法有四种：
1）直线拟合法
2）两段直线拟合法
3）一次微分法
4）二次微分法
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描述激光器电子--光子转换的效率，即电能转变为光能的效率。
分别用功率效率和外微分量子效率描述。
1）功率效率
半导体激光器的效率
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2）外微分量子效率
而其中的定义为斜率效率：
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半导体激光器的空间模式
分为空间模和纵模（轴模），空间模是描述围绕着输出光束轴线附近某
处的光强分布（或空间几何位置上的光强分布），亦称为远场分布。有
横模与侧模之分（如下图所示）。纵模则是一种频谱，表示所发射的光
束功率在不同频率（波长）分量上的分布。
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