最近，激光二极管的商业和工业应用急剧增加。激光二极管的光学特性、小尺寸和坚固性使得许多新用途得以商业化。激光二极管体积小，输出却非常明亮。如今，在连续波（CW）条件下工作的激光二极管可以在几立方英寸的小封装内输出数百瓦的功率。这一特性使这些设备适用于有线电视传输、高清电视（HDTV）开发和医疗应用。

此外，与其他类型的激光器相比，激光二极管的功耗非常低。大多数激光二极管的工作压降小于2V，功率要求由其电流设置决定。激光二极管的总体效率通常高于0%。

由于激光二极管由半导体材料制成，因此不需要易碎的玻璃外壳或气体激光器典型的镜面校准。因此，激光二极管坚固耐用，体积小，可用于其他类型激光器无法工作的环境和空间。

激光二极管的相干性和单波长特性使这些设备的输出能够聚焦到衍射受限的光斑尺寸。产生的光斑大小取决于激光波长--光波长越短，产生的光斑就越小。在波长较短的蓝光和紫外光下工作时，光斑尺寸较小，因此可以在密度较高的光盘上存储更多信息。

激光二极管的另一个优点是可以直接进行高频调制。在高速数据通信中，通过调制驱动电流，激光二极管的输出调制频率可高达几千兆赫。

低功率激光二极管有多种封装形式。大多数激光二极管都集成了一个监控光电二极管。一般来说，激光二极管从腔的两端发光。通过监测激光二极管的后端面输出光束，可以将激光保持在恒定的功率水平。对于1W或更小的功率水平，最常用的封装是TO-Can型，有5.6mm或9mm直径的底座可供选择（图1）。其他封装包括用于更高功率激光二极管（1W）的TO-封装。

图1.罐式封装中激光二极管和监控光电二极管的排列。电信激光二极管采用蝶形或DIL（双列直插式）14引脚封装（图2）。大多数都包括一个热电冷却器（TEC）模块，并且都包括一个用于散热的安装板。

图2a：双列直插式14引脚电信激光二极管图2b：蝶形封装电信激光二极管还使用了许多其他封装，包括脉冲激光二极管同轴罐和各种光纤尾纤激光二极管，CD/DVD型激光二极管集成在定制设计的外壳中，包括聚焦光学器件和光纤输出。

其他结构包括垂直腔面发射激光器（VCSEL）和主振荡器功率放大器（MOPA）激光器。VCSEL激光二极管（图）可制成二维阵列，用于光学计算、印刷和通信。它们的激光器结构具有圆形孔径，可使用简单的球面透镜轻松准直输出光束。MOPA激光器的开发旨在提高单模激光二极管的输出功率，同时保持较窄的线宽。这些激光二极管结构具有一个振荡器部分，可产生非常窄的光谱输出，以及一个集成功率放大器部分，可在不影响光谱输出的情况下提高输出功率。

图.二维VCSEL阵列的扫描电子显微照片。AxelScherer拍摄，科罗拉多州博尔德市Picolight公司提供。需要更窄光谱线宽的应用需要将激光振荡限制在单模内的结构。折射率引导器件可提供必要的限制，从而产生几乎没有散光的单模输出光束。然而，激光二极管发出的光的发散非常明显，垂直轴(θ⊥)的全宽半最大(FWHM)角可达40度，平行轴(θ

)的全宽半最大(FWHM)角可达10度。这种发散导致椭圆锥迅速扩大。增益导引激光二极管往往比指数导引激光二极管的两个角度之间的差异更大。图4显示了光束在θ平行轴和θ垂直轴上的发散情况。

图4分度引导器件及其发散输出光束轮廓示意图。单频激光二极管是激光二极管家族中另一个有趣的成员。这些器件现在可以满足光谱学和高带宽通信的要求。这些结构的其他优点是阈值电流更低，功率要求更低。分布式反馈（DFB）激光二极管（图5）就是这种结构的一种。这种结构的一种是分布式反馈（DFB）激光二极管（图5），它可以在nm和nm之间的光纤通信波长上发光。

图5各种单频半导体激光器各种单频半导体激光器：DFB、DBR和外部光栅器件。由于激光器发出的光波长范围较窄，因此也可用于传感和光谱分析。例如，检测痕量气体和在非常确定的波长下对光有反应的元素。通过适当选择和调整激光二极管的波长，可以检测到这些元素。

最近，波长范围在0.8-1.1微米的高功率激光二极管因其广泛的应用而备受

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