激光器
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半导体激光器的 频率调谐特性
பைடு நூலகம்
主要内容
背景介绍
半导体激光器的基本特性
光栅反馈半导体激光器的频率调谐特性
背景介绍
一、激光的发展简史 激光的发展简史
1916年 1916年，爱因 斯坦提出了“ 斯坦提出了“受激 辐射”的概念， 辐射”的概念，奠 定了激光的理论基 础。 1958年 1958年，贝尔实验室的 汤斯和肖洛发表了关于激光 器的经典论文， 器的经典论文，奠定了激光 发展的基础。 发展的基础。
四、激光器的分类
固体激光器： 固体激光器：把金属离子掺入晶体或玻璃基质中
气体激光器：原子气体、 气体激光器：原子气体、分子气体和离子气体 按工作物质分类 液体激光器： 液体激光器：有机染料溶液和无机化合物溶液
半导体激光器： 半导体激光器：半导体材料
红宝石激光器 红宝石激光器
氦氖激光器
氩离子激光器
五、半导体激光器的应用
信息存储 与处理
军事 应用
半导体激光器的应用
半导体激光器的基本特性
激光工作物质：直接带隙半导体材料------砷化稼(GaAs) ------砷化稼 激光工作物质 直接带隙半导体材料------砷化稼(GaAs)、
砷化铟(InAs)、铝稼砷(A1 GaAs)、 砷化铟(InAs)、铝稼砷(A1xGaAs)、铟磷砷 (InAs) As)等等 (InPxAs)等等
1960年 美国人梅曼(T. Maiman)发明了世界上 1960年，美国人梅曼(T. H. Maiman)发明了世界上 第一台红宝石激光器。 第一台红宝石激光器。 1962年 He－Ne气体激光器在美 1962年，He－Ne气体激光器在美 国贝尔实验室研制成功。 国贝尔实验室研制成功。 这两次发明开创了传统的固体激 器和气体激光器的时代，自此， 器和气体激光器的时代，自此，激光 走上了高速发展的道路。此后， 走上了高速发展的道路。此后，半导 体激光器、染料激光器、 体激光器、染料激光器、自由电子激 光器都在相应学科的支持下出现。 光器都在相应学科的支持下出现。特 别是八十年代， 别是八十年代，随着光电子学和半导 体技术的发展， 体技术的发展，光纤激光器和孤子激 光器相继出现， 光器相继出现，将激光引入以光电子 和微电子为主的信息时代。 和微电子为主的信息时代。
在半导体中， 在半导体中，温度和禁带宽度之间存在着依赖关系
AT 2 Eg (T ) = Eg (0) − T +B
(0)为绝对零度时的禁带宽度 Eg(0)为绝对零度时的禁带宽度 A和B为经验参量
禁带宽度的变化又引起波长的变化： 禁带宽度的变化又引起波长的变化：
hc λ = E g (T )
禁带宽度随温度升高变窄，半导体激光器的波长发生红移。 禁带宽度随温度升高变窄，半导体激光器的波长发生红移。典型 温度升高变窄 波长发生红移 的温度调谐曲线如图所示，随着温度的升高， 的温度调谐曲线如图所示，随着温度的升高，半导体激光器的发射波 长以阶梯形式跳跃变化， 长以阶梯形式跳跃变化，跳跃是由增益曲线移动引起的纵模之间的跳 变引起的。 变引起的。
谐振腔： 谐振腔：半导体介质的自然解理面
构成平行平面腔
泵浦源： 泵浦源：通常采用电压很低的
直流电源
三个基本条件
建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布。 建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布。在半导体中代表电子能 量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带， 量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带，因此在半导体中要实现粒 子数反转， 子数反转，必须使处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数 大很多，这靠给同质结或异质结加正向偏压， 大很多，这靠给同质结或异质结加正向偏压，向有源层内注入必要的载流子 来实现，将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。 来实现，将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子 数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。 数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。 要实际获得相干受激辐射， 要实际获得相干受激辐射，必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反 馈而形成激光振荡。 馈而形成激光振荡。激光器的谐振腔是由半导体的自然解理面作为反射镜形 成的，用半导体解理面构成共振腔，能获得的反射率一般只有30 左右， 30％ 成的，用半导体解理面构成共振腔，能获得的反射率一般只有30％左右，为 适应某些应用的要求，腔镜达到高反射率， 适应某些应用的要求，腔镜达到高反射率，可以在有源层两侧各交替迭加许 多层折射率不同的半导体材料。 多层折射率不同的半导体材料。 为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益， 为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益，以弥补谐振腔 引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗，不断增加腔内的光场。 引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗，不断增加腔内的光场。这 就必须要有足够强的电流注入，即有足够的粒子数反转， 就必须要有足够强的电流注入，即有足够的粒子数反转，粒子数反转程度越 得到的增益就越大，即要求必须满足一定的电流阈值条件。 高，得到的增益就越大，即要求必须满足一定的电流阈值条件。当激光器达 到阈值时，具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大， 到阈值时，具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大，最后形成激光而连 续地输出。 续地输出。
染料激光器
半导体激光器又称为半导体激光二 极管，或简称激光二极管， 极管，或简称激光二极管，英文缩写为 Diode)， LD (Laser Diode)，是实用中最重要 的一类激光器 。
优点：体积小、效率高、寿命长，可采用简单的电流注入方式来泵浦； 优点：体积小、效率高、寿命长，可采用简单的电流注入方式来泵浦；其工作
峰所对应的电流值为I 峰所对应的电流值为Ith，这种作法的测量精度较高 如图c所示）。 （如图c所示）。
波长调谐特性
LD 激光器与其它传统激光器相比，LD的输出光功率和频 激光器与其它传统激光器相比，LD的输出光功率和频 率受温度和注入电流的影响显著。因此LD LD的波长调谐可采用 率受温度和注入电流的影响显著。因此LD的波长调谐可采用 温度调谐和注入电流调谐。 温度调谐和注入电流调谐。
半导体激光器的发射波长既与增益系数有依赖关系， 半导体激光器的发射波长既与增益系数有依赖关系，又受折射率变化的影响
∆β 1 =− α ∆g 2
∆β为传输常数的变化量 为传输常数的变化量
∆β = ∆n × k = ∆n ×
2π
Δn为折射率的变化量 Δn为折射率的变化量 Δg为增益系数的变化量 Δg为增益系数的变化量 α为线宽增加因子 为线宽增加因子
光栅反馈半导体激光器的频率调谐特性
问题： 问题：
改变半导体激光器的温度和电流可以对其输出激光的中心波长进行 粗略调谐，但是由于可能发生剧烈的模式跳变， 粗略调谐，但是由于可能发生剧烈的模式跳变，导致频率不能被连续调 而存在一些频率间隙。 谐，而存在一些频率间隙。有时所需要的激光频率正好落在这种频率间 隙内，仅靠改变温度和注入电流无法使其工作在所需要的频率区段。 隙内，仅靠改变温度和注入电流无法使其工作在所需要的频率区段。 怎么办？？？ 怎么办？？？ 发展了多种基于外部光学反馈的技术手段，来解决上述问题。 发展了多种基于外部光学反馈的技术手段，来解决上述问题。
电压和电流与集成电路兼容，因而有可能与之单片集成； 电压和电流与集成电路兼容，因而有可能与之单片集成；并且还可用高 GHZ的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出 的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出， 达GHZ的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出，可实行 温度调谐和电流调谐。 温度调谐和电流调谐。
相干性好：就氦氖激光而言，其相干长度可达400km 400km。 相干性好：就氦氖激光而言，其相干长度可达400km。
激光的亮度是普通光源的上百万倍。与太阳光比， 能量密度大：激光的亮度是普通光源的上百万倍。与太阳光比，一支功 率仅为1毫瓦的氦氖激光器的亮度要比太阳光强100倍 率仅为1毫瓦的氦氖激光器的亮度要比太阳光强100倍；而一台巨型脉冲固体激光 100 器的亮度可比太阳亮度高100亿倍。 100亿倍 器的亮度可比太阳亮度高100亿倍。
P
Ith P－I曲线 － 曲线
I
输出功率与注入电流的关系
阈值电流与激光器温度的关系
a
b
c
利用激光器的P 利用激光器的P－I曲线找到Ith的作法有三种： 曲线找到I 的作法有三种：
直线拟合法：输出光功率延长线与电流轴的交点作为激光器的I ① 直线拟合法：输出光功率延长线与电流轴的交点作为激光器的Ith 如图a所示）， ），是一种比较常规的作法 （如图a所示），是一种比较常规的作法； 两段直线拟合法： ②两段直线拟合法：将P－I曲线中两条直线延长线交点所对应的电流 作为激光器的阈值电流I 如图b所示）； 作为激光器的阈值电流Ith（如图b所示）； 二次微分法： 曲线中，将光功率对电流求二阶导数， ③二次微分法：在P－I曲线中，将光功率对电流求二阶导数，二阶导
Maiman
二、激光器的三要素 激光器的三要素
Laser
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 表示“受激辐射的光放大” 表示“受激辐射的光放大” 1964年10月 物理学家钱学森建议称之为-----激光 1964年10月，物理学家钱学森建议称之为-----激光 ----工作物质
：实现粒子数反转
激励源：使原子被激发 激励源：
谐振腔： 谐振腔：光放大作用
三、激光的特性
激光器发出的激光发射角很小，接近于一毫弧度， 方向性好：激光器发出的激光发射角很小，接近于一毫弧度，只有一 般探照灯发射角的一百万分之一。即使将其发射到几千米以外， 般探照灯发射角的一百万分之一。即使将其发射到几千米以外，光束的直径也不 过增加几厘米。因此输出的能量集中在很小的范围里。 过增加几厘米。因此输出的能量集中在很小的范围里。
Hitachi HL7851G 多量子阱激光二极管 增益介质 GaAlAs
标称参数： 标称参数：
工作温度25° 工作温度25°C时 25
输出光波长： 输出光波长：785nm 最大输出光功率： 最大输出光功率：50mw 腔长：600微米 腔长：600微米 波长的温度调谐率：0.05nm/° 波长的温度调谐率：0.05nm/°C 波长的电流调谐率： 波长的电流调谐率：0.004nm/mA
输出特性
当注入电流I<I 激光器的增益小于谐振腔的损耗， 当注入电流I<Ith时，激光器的增益小于谐振腔的损耗，无法形成激 光振荡，激光器输出荧光。当注入电流I>I 光振荡，激光器输出荧光。当注入电流I>Ith时，输出光功率随注入电流的 增加而迅速增大，产生激光振荡。 被称为阈值电流， 增加而迅速增大，产生激光振荡。Ith被称为阈值电流，其大小由激光器的 结构决定并与激光器的温度有关——随着温度的降低， 减小。 ——随着温度的降低 结构决定并与激光器的温度有关——随着温度的降低，Ith减小。当注入电 流一定时，输出功率随温度降低而增大。 流一定时，输出功率随温度降低而增大。
单色性好：激光具有很好的单色性，是普通光源完全达不到的。 单色性好：激光具有很好的单色性，是普通光源完全达不到的。在激光
出现之前， Kr灯的单色性最好 谱线宽度为10 nm的量级 灯的单色性最好， 的量级， 出现之前，以同位素86Kr灯的单色性最好，谱线宽度为10-4nm的量级，而最普通 的氦氖激光器所输出的红色激光(632.8纳米)的谱线宽度达到10 nm的数量级 (632.8纳米 的数量级。 的氦氖激光器所输出的红色激光(632.8纳米)的谱线宽度达到10-8nm的数量级。 现代技术的应用可以使谱线宽度缩到更小的范围。 现代技术的应用可以使谱线宽度缩到更小的范围。
λ
半导体激光器的注入电流的变化导致的载流子浓度的变化不但会引起 材料折射率的改变，而且也会改变增益系数。 材料折射率的改变，而且也会改变增益系数。因此半导体激光器的波长会 随着注入电流的改变而改变。典型的电流调谐曲线与温度调谐曲线很相似， 随着注入电流的改变而改变。典型的电流调谐曲线与温度调谐曲线很相似， 也是以阶梯形式变化的。 也是以阶梯形式变化的。
பைடு நூலகம்
主要内容
背景介绍
半导体激光器的基本特性
光栅反馈半导体激光器的频率调谐特性
背景介绍
一、激光的发展简史 激光的发展简史
1916年 1916年，爱因 斯坦提出了“ 斯坦提出了“受激 辐射”的概念， 辐射”的概念，奠 定了激光的理论基 础。 1958年 1958年，贝尔实验室的 汤斯和肖洛发表了关于激光 器的经典论文， 器的经典论文，奠定了激光 发展的基础。 发展的基础。
四、激光器的分类
固体激光器： 固体激光器：把金属离子掺入晶体或玻璃基质中
气体激光器：原子气体、 气体激光器：原子气体、分子气体和离子气体 按工作物质分类 液体激光器： 液体激光器：有机染料溶液和无机化合物溶液
半导体激光器： 半导体激光器：半导体材料
红宝石激光器 红宝石激光器
氦氖激光器
氩离子激光器
五、半导体激光器的应用
信息存储 与处理
军事 应用
半导体激光器的应用
半导体激光器的基本特性
激光工作物质：直接带隙半导体材料------砷化稼(GaAs) ------砷化稼 激光工作物质 直接带隙半导体材料------砷化稼(GaAs)、
砷化铟(InAs)、铝稼砷(A1 GaAs)、 砷化铟(InAs)、铝稼砷(A1xGaAs)、铟磷砷 (InAs) As)等等 (InPxAs)等等
1960年 美国人梅曼(T. Maiman)发明了世界上 1960年，美国人梅曼(T. H. Maiman)发明了世界上 第一台红宝石激光器。 第一台红宝石激光器。 1962年 He－Ne气体激光器在美 1962年，He－Ne气体激光器在美 国贝尔实验室研制成功。 国贝尔实验室研制成功。 这两次发明开创了传统的固体激 器和气体激光器的时代，自此， 器和气体激光器的时代，自此，激光 走上了高速发展的道路。此后， 走上了高速发展的道路。此后，半导 体激光器、染料激光器、 体激光器、染料激光器、自由电子激 光器都在相应学科的支持下出现。 光器都在相应学科的支持下出现。特 别是八十年代， 别是八十年代，随着光电子学和半导 体技术的发展， 体技术的发展，光纤激光器和孤子激 光器相继出现， 光器相继出现，将激光引入以光电子 和微电子为主的信息时代。 和微电子为主的信息时代。
在半导体中， 在半导体中，温度和禁带宽度之间存在着依赖关系
AT 2 Eg (T ) = Eg (0) − T +B
(0)为绝对零度时的禁带宽度 Eg(0)为绝对零度时的禁带宽度 A和B为经验参量
禁带宽度的变化又引起波长的变化： 禁带宽度的变化又引起波长的变化：
hc λ = E g (T )
禁带宽度随温度升高变窄，半导体激光器的波长发生红移。 禁带宽度随温度升高变窄，半导体激光器的波长发生红移。典型 温度升高变窄 波长发生红移 的温度调谐曲线如图所示，随着温度的升高， 的温度调谐曲线如图所示，随着温度的升高，半导体激光器的发射波 长以阶梯形式跳跃变化， 长以阶梯形式跳跃变化，跳跃是由增益曲线移动引起的纵模之间的跳 变引起的。 变引起的。
谐振腔： 谐振腔：半导体介质的自然解理面
构成平行平面腔
泵浦源： 泵浦源：通常采用电压很低的
直流电源
三个基本条件
建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布。 建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布。在半导体中代表电子能 量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带， 量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带，因此在半导体中要实现粒 子数反转， 子数反转，必须使处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数 大很多，这靠给同质结或异质结加正向偏压， 大很多，这靠给同质结或异质结加正向偏压，向有源层内注入必要的载流子 来实现，将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。 来实现，将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子 数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。 数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。 要实际获得相干受激辐射， 要实际获得相干受激辐射，必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反 馈而形成激光振荡。 馈而形成激光振荡。激光器的谐振腔是由半导体的自然解理面作为反射镜形 成的，用半导体解理面构成共振腔，能获得的反射率一般只有30 左右， 30％ 成的，用半导体解理面构成共振腔，能获得的反射率一般只有30％左右，为 适应某些应用的要求，腔镜达到高反射率， 适应某些应用的要求，腔镜达到高反射率，可以在有源层两侧各交替迭加许 多层折射率不同的半导体材料。 多层折射率不同的半导体材料。 为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益， 为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益，以弥补谐振腔 引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗，不断增加腔内的光场。 引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗，不断增加腔内的光场。这 就必须要有足够强的电流注入，即有足够的粒子数反转， 就必须要有足够强的电流注入，即有足够的粒子数反转，粒子数反转程度越 得到的增益就越大，即要求必须满足一定的电流阈值条件。 高，得到的增益就越大，即要求必须满足一定的电流阈值条件。当激光器达 到阈值时，具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大， 到阈值时，具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大，最后形成激光而连 续地输出。 续地输出。
染料激光器
半导体激光器又称为半导体激光二 极管，或简称激光二极管， 极管，或简称激光二极管，英文缩写为 Diode)， LD (Laser Diode)，是实用中最重要 的一类激光器 。
优点：体积小、效率高、寿命长，可采用简单的电流注入方式来泵浦； 优点：体积小、效率高、寿命长，可采用简单的电流注入方式来泵浦；其工作
峰所对应的电流值为I 峰所对应的电流值为Ith，这种作法的测量精度较高 如图c所示）。 （如图c所示）。
波长调谐特性
LD 激光器与其它传统激光器相比，LD的输出光功率和频 激光器与其它传统激光器相比，LD的输出光功率和频 率受温度和注入电流的影响显著。因此LD LD的波长调谐可采用 率受温度和注入电流的影响显著。因此LD的波长调谐可采用 温度调谐和注入电流调谐。 温度调谐和注入电流调谐。
半导体激光器的发射波长既与增益系数有依赖关系， 半导体激光器的发射波长既与增益系数有依赖关系，又受折射率变化的影响
∆β 1 =− α ∆g 2
∆β为传输常数的变化量 为传输常数的变化量
∆β = ∆n × k = ∆n ×
2π
Δn为折射率的变化量 Δn为折射率的变化量 Δg为增益系数的变化量 Δg为增益系数的变化量 α为线宽增加因子 为线宽增加因子
光栅反馈半导体激光器的频率调谐特性
问题： 问题：
改变半导体激光器的温度和电流可以对其输出激光的中心波长进行 粗略调谐，但是由于可能发生剧烈的模式跳变， 粗略调谐，但是由于可能发生剧烈的模式跳变，导致频率不能被连续调 而存在一些频率间隙。 谐，而存在一些频率间隙。有时所需要的激光频率正好落在这种频率间 隙内，仅靠改变温度和注入电流无法使其工作在所需要的频率区段。 隙内，仅靠改变温度和注入电流无法使其工作在所需要的频率区段。 怎么办？？？ 怎么办？？？ 发展了多种基于外部光学反馈的技术手段，来解决上述问题。 发展了多种基于外部光学反馈的技术手段，来解决上述问题。
电压和电流与集成电路兼容，因而有可能与之单片集成； 电压和电流与集成电路兼容，因而有可能与之单片集成；并且还可用高 GHZ的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出 的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出， 达GHZ的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出，可实行 温度调谐和电流调谐。 温度调谐和电流调谐。
相干性好：就氦氖激光而言，其相干长度可达400km 400km。 相干性好：就氦氖激光而言，其相干长度可达400km。
激光的亮度是普通光源的上百万倍。与太阳光比， 能量密度大：激光的亮度是普通光源的上百万倍。与太阳光比，一支功 率仅为1毫瓦的氦氖激光器的亮度要比太阳光强100倍 率仅为1毫瓦的氦氖激光器的亮度要比太阳光强100倍；而一台巨型脉冲固体激光 100 器的亮度可比太阳亮度高100亿倍。 100亿倍 器的亮度可比太阳亮度高100亿倍。
P
Ith P－I曲线 － 曲线
I
输出功率与注入电流的关系
阈值电流与激光器温度的关系
a
b
c
利用激光器的P 利用激光器的P－I曲线找到Ith的作法有三种： 曲线找到I 的作法有三种：
直线拟合法：输出光功率延长线与电流轴的交点作为激光器的I ① 直线拟合法：输出光功率延长线与电流轴的交点作为激光器的Ith 如图a所示）， ），是一种比较常规的作法 （如图a所示），是一种比较常规的作法； 两段直线拟合法： ②两段直线拟合法：将P－I曲线中两条直线延长线交点所对应的电流 作为激光器的阈值电流I 如图b所示）； 作为激光器的阈值电流Ith（如图b所示）； 二次微分法： 曲线中，将光功率对电流求二阶导数， ③二次微分法：在P－I曲线中，将光功率对电流求二阶导数，二阶导
Maiman
二、激光器的三要素 激光器的三要素
Laser
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 表示“受激辐射的光放大” 表示“受激辐射的光放大” 1964年10月 物理学家钱学森建议称之为-----激光 1964年10月，物理学家钱学森建议称之为-----激光 ----工作物质
：实现粒子数反转
激励源：使原子被激发 激励源：
谐振腔： 谐振腔：光放大作用
三、激光的特性
激光器发出的激光发射角很小，接近于一毫弧度， 方向性好：激光器发出的激光发射角很小，接近于一毫弧度，只有一 般探照灯发射角的一百万分之一。即使将其发射到几千米以外， 般探照灯发射角的一百万分之一。即使将其发射到几千米以外，光束的直径也不 过增加几厘米。因此输出的能量集中在很小的范围里。 过增加几厘米。因此输出的能量集中在很小的范围里。
Hitachi HL7851G 多量子阱激光二极管 增益介质 GaAlAs
标称参数： 标称参数：
工作温度25° 工作温度25°C时 25
输出光波长： 输出光波长：785nm 最大输出光功率： 最大输出光功率：50mw 腔长：600微米 腔长：600微米 波长的温度调谐率：0.05nm/° 波长的温度调谐率：0.05nm/°C 波长的电流调谐率： 波长的电流调谐率：0.004nm/mA
输出特性
当注入电流I<I 激光器的增益小于谐振腔的损耗， 当注入电流I<Ith时，激光器的增益小于谐振腔的损耗，无法形成激 光振荡，激光器输出荧光。当注入电流I>I 光振荡，激光器输出荧光。当注入电流I>Ith时，输出光功率随注入电流的 增加而迅速增大，产生激光振荡。 被称为阈值电流， 增加而迅速增大，产生激光振荡。Ith被称为阈值电流，其大小由激光器的 结构决定并与激光器的温度有关——随着温度的降低， 减小。 ——随着温度的降低 结构决定并与激光器的温度有关——随着温度的降低，Ith减小。当注入电 流一定时，输出功率随温度降低而增大。 流一定时，输出功率随温度降低而增大。
单色性好：激光具有很好的单色性，是普通光源完全达不到的。 单色性好：激光具有很好的单色性，是普通光源完全达不到的。在激光
出现之前， Kr灯的单色性最好 谱线宽度为10 nm的量级 灯的单色性最好， 的量级， 出现之前，以同位素86Kr灯的单色性最好，谱线宽度为10-4nm的量级，而最普通 的氦氖激光器所输出的红色激光(632.8纳米)的谱线宽度达到10 nm的数量级 (632.8纳米 的数量级。 的氦氖激光器所输出的红色激光(632.8纳米)的谱线宽度达到10-8nm的数量级。 现代技术的应用可以使谱线宽度缩到更小的范围。 现代技术的应用可以使谱线宽度缩到更小的范围。
λ
半导体激光器的注入电流的变化导致的载流子浓度的变化不但会引起 材料折射率的改变，而且也会改变增益系数。 材料折射率的改变，而且也会改变增益系数。因此半导体激光器的波长会 随着注入电流的改变而改变。典型的电流调谐曲线与温度调谐曲线很相似， 随着注入电流的改变而改变。典型的电流调谐曲线与温度调谐曲线很相似， 也是以阶梯形式变化的。 也是以阶梯形式变化的。