半導体レーザー

半導体レーザー（はんどうたいレーザー、semiconductor laserもしくはlaser diode）は、半導体の再結合発光を利用したレーザー。半導体の構成元素によって発振するレーザー光の波長が変わる。LDと省略表記されることも多い。 共振器構造や出力電力によっては冷却が必要なものもある。

レーザーの発振には反転分布の形成が必要であるが、このための励起機構としては、半導体に電圧をかけることによる電子の注入が一般的に用いられる。基本的には、半導体のPN接合領域に電子と正孔を注入し、これらが再結合する時に光子の形でバンドギャップに相当するエネルギーを放出するのを利用する。量子井戸構造などを用いて電子と正孔を接合部の狭い領域に高密度に注入することで、誘導放出が継続的に生じ、放出された電磁波(光)は雪崩的に増加する。 誘導放出によって増幅された電磁波(光)を共振器でフィードバックすることで、電磁波(光)は発振し、レーザー光が得られる。

一般的には、共振器を半導体基板と平行に作り込み、へき開した側面から光が出射する構造である。このような構造の半導体レーザを一般的に端面発光レーザ（Edge Emitting Laser）という。一方、光が半導体基板と垂直に出射する構造のレーザを面発光レーザといい、中でも共振器を半導体基板と垂直に作り込んだ面発光レーザを垂直共振器面発光レーザという。垂直共振器面発光レーザは、VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser、ビクセル）と呼ばれることが多い。出典:『ウィキペディア』

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