半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管，是用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器。半導(dǎo)體二極管激光器是最實(shí)用最重要的一類(lèi)激光器。它體積小、壽命長(zhǎng)，并可采用簡(jiǎn)單的注入電流的方式來(lái)泵浦其工作電壓和電流與集成電路兼容，因而可與之單片集成。并且還可以用高達(dá)GHz的頻率直接進(jìn)行電流調(diào)制以獲得高速調(diào)制的激光輸出。由于這些優(yōu)點(diǎn)，半導(dǎo)體二極管激光器在激光通信、光存儲(chǔ)、光陀螺、激光打印、測(cè)距以及雷達(dá)等方面以及獲得了廣泛的應(yīng)用。工業(yè)激光設(shè)備上用的半導(dǎo)體激光器一般為1064nm、532nm、355nm，功率從幾瓦到幾千瓦不等。一般在SMT模板切割、汽車(chē)鈑金切割、激光打標(biāo)機(jī)上使用的是1064nm的，532nm適用于陶瓷加工、玻璃加工等領(lǐng)域，355nm紫外激光適用于覆蓋膜開(kāi)窗、FPC切割、硅片切割與劃線、高頻微波電路板加工等領(lǐng)域。軍事領(lǐng)域半導(dǎo)體激光器應(yīng)用于如激光制導(dǎo)跟蹤、激光雷達(dá)、激光引信、光測(cè)距、激光通信電源、激光模擬武器、激光瞄準(zhǔn)告警、激光通信和激光陀螺等。

半導(dǎo)體激光二極管基本結(jié)構(gòu)：垂直于PN結(jié)面的一對(duì)平行平面構(gòu)成法布里—珀羅諧振腔，它們可以是半導(dǎo)體晶體的解理面，也可以是經(jīng)過(guò)拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對(duì)粗糙，用以消除主方向外其他方向的激光作用。激光二極管由于PN結(jié)發(fā)光位置不同，形成了兩個(gè)方向的發(fā)散角，稱之為二極管的快軸和慢軸如圖所示，平行于PN結(jié)的方向?yàn)槁�軸方向，垂直于PN結(jié)的方向?yàn)榭燧S方向，對(duì)于發(fā)光角度來(lái)說(shuō)，快軸的發(fā)散角要大于慢軸發(fā)散角，一般兩者的比值在2-3倍左右。

式中：θx和θy是快軸和慢軸的發(fā)散角，Gx和Gy是X和Y方向光束的超高斯因子，用來(lái)控制二極管光源能量的集中度。若Gx=Gy=1時(shí)則為理想高斯光束。αx或αy是光束發(fā)散角大小，用來(lái)計(jì)算激光半功率遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散全角度因子。通常二極管廠家會(huì)給出激光功率衰減至一半時(shí)的半寬角度即θFWHM，也稱為半功率角。對(duì)于高斯光束，光束半徑通常定義為處于峰值強(qiáng)度的 1/e2處對(duì)應(yīng)的半徑。半功率角是由高斯光束半徑確定的半發(fā)散角的1.18倍。