С электронным возбуждением

В таком лазере инверсная населённость создаётся под действием потока электронов с высокой энергией падающих на поверхность полупроводника. При этом электроны проникают вглубь полупроводника на десятки и сотни микрометров, ионизируя на своём пути атомы кристаллической решётки. Образующиеся свободные электроны занимают высокие энергетические уровни в зоне проводимости. Эти электроны в свою очередь тратят излишнюю энергию на разогрев кристалла и возбуждение других электронов. Из-за такого многоступенчатого процесса передачи энергии общий КПД лазера с электронной накачкой обычно невелик. Различают приборы с поперечной и продольной накачкой. Основными достоинствами лазеров с электронной накачкой являются:

· обеспечить более высокую выходную мощность по сравнению с инжекционными лазерами, за счёт того, что общий объём возбуждаемого вещества можно увеличить в 2 раза;

· возможность получения генерации на любых прямозонных полупроводниках, в том числе и на тех, на которых не удалось получить p-n переход или выделить их в виде монокристаллов.

Основными недостатками таких лазеров являются: значительные габариты, низкий КПД, необходимость высоковольтного источника питания.

2) инжекционные (диодные лазеры)

Эти лазеры довольно распространены в наше время. они работают на основе диода. Из полупроводника с примесями делается заготовка в виде параллелепипеда или куба, она обычно называется полупроводниковым диодом. Размеры диода очень невелики и составляют доли милиметра. Торцы диода играют роль зеркал, поэтому они тщательно полируются, а стороны их делают параллельными, чтобы они играли роль резонатора, излучение выходит именно из этих сторон диода. Верхняя и нижняя стороны являются контактами, к которым прикладывается напряжение.

Лазерный диод может работать как в непрерывном так и в импульсном режимах. И весьма важным достоинством его является, то что излучение на его выходе очень просто модулировать, для этого достаточно модулировать ток, питающий его.

Если соединить вместе две пластины из полупроводников разных типов, то по середине образуется «переходная зона». Атомы вещества, находящиеся в ней, способны возбуждаться при прохождении электрического тока поперек зоны и генерировать свет. Зеркалами, необходимыми при формировании лазерного излучения могут служить грани самого кристалла полупроводника.

Среди достоинств полупроводникового лазера можно назвать его небольшой размер, КПД – выше 10%, что позволяет использовать его в интегральных оптических схемах. Основные области применения полупроводникового лазера: волоконно-оптические линии связи, вычислительная техника, голография, ИК прожекторы, инфравизоры (приборы ночного видения) и т. д.