關(guān)于藍(lán)光ld最先的研究主要集中在Ⅱ－Ⅳ族材料，尤其是znse。這種材料禁帶寬度約2.7ev,發(fā)射波長相應(yīng)于深藍(lán)色480nm，且其柵格間距非常接近于常用的gaas，看起來非常適合于藍(lán)光ld。1990年，利用znse/zncdse應(yīng)變量子阱技術(shù)首先獲得了藍(lán)色激光輸出。1996年日本索尼公司采用zncdse/znsse/znmgsse單量子阱激活層分別限制雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了在20℃下、輸出1mw并且可連續(xù)工作100小時的藍(lán)－綠(515nm)ld。然而生長過程中p－n結(jié)內(nèi)形成的缺陷在高閾值電流、高結(jié)溫環(huán)境下會迅速擴(kuò)散，使得其壽命的進(jìn)一步提高十分困難，距離商品化10000小時的目標(biāo)還有很長一段距離。
在此同時，日本nichia化學(xué)工業(yè)公司的shuji nakamura [4]另辟蹊徑，致力于Ⅲ－v族gan材料的研究（圖1）。他在充氮環(huán)境下，借助雙束氣流反應(yīng)技術(shù)，在15%失配的石英基底上，采用mocvd方法生長出了ingan多量子阱結(jié)構(gòu)的408.6nm藍(lán)光ld。97年初的時候其室溫壽命為35小時，同年秋季通過側(cè)向外延生長技術(shù)將室溫壽命提高到了1000小時。目前該公司已經(jīng)有幾款輸出功率達(dá)到30mw，線寬小于1nm，輸出波長為400-415nm的商品化器件。還有其他一些波長的工程樣機(jī)推出。然而，考慮到半導(dǎo)體材料本身的缺陷難于克服，使得藍(lán)色激光二極管的發(fā)展仍相對緩慢，離實(shí)用化還有一段距離。
目前gan已經(jīng)成為制造短波長半導(dǎo)體激光的主要材料，摻雜不同濃度的銦可以獲得不同波長的輸出。而基于gan材料制造的藍(lán)色led其性能已經(jīng)大幅提高，并獲得了廣泛應(yīng)用，其中最重要的應(yīng)用是在顯示技術(shù)和白光照明。
3.ld直接倍頻藍(lán)光激光器
這種通過二次諧波(shg)將ld的紅外輸出直接倍頻而得到藍(lán)色激光的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)高的光-光轉(zhuǎn)換效率。它要求ld不僅能夠輸出較高的激光功率，而且還必須實(shí)現(xiàn)單管、單頻運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，采用電學(xué)邊帶壓縮或光學(xué)反饋壓縮等技術(shù)，通過外腔加強(qiáng)的辦法，改善ld光束質(zhì)量、壓縮其發(fā)射線寬，并且將ld輸出鎖定在非線性晶體無源諧振腔的共振頻率上就成為這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵問題。19 8 9年，l．goldkey和m．k．chun用kn晶體倍頻842nm的ld輸出得到24mw的連續(xù)藍(lán)色激光，w．j．kozlovsky和w．lenth用電學(xué)反饋技術(shù)鉗制858nmld的輸出，在140mw入射功率下得到41mw的428nm連續(xù)輸出。1994年德國人a．hemmerich將單塊kn同時用于環(huán)行倍頻和ld光學(xué)頻率自鎖，在90mw、856nm的入射功率下，獲得了22mw、428nm的藍(lán)色激光輸出。j．a(chǎn)．trail采用實(shí)時閉環(huán)反饋，有效地控制了光束質(zhì)量、抑制了噪聲，改善了激光器工作穩(wěn)定性，得到了40mw、430nm激光輸出。相干公司正利用此項(xiàng)成果開發(fā)用于光存儲的商品。
由于波導(dǎo)中傳播的激光功率密度高、與泵浦光耦合充分、閾值低、轉(zhuǎn)換效率高、位相匹配范圍寬，而曾使藍(lán)光波導(dǎo)激光器受到重視。1994年，g．gupta運(yùn)用1mm長的疇反轉(zhuǎn)lito3波導(dǎo)對840nm的ld倍頻而得到26μw的功率輸出、290%/w*cm2的轉(zhuǎn)換效率和0.3nm的位相匹配寬度。我國南京大學(xué)的陸亞林等人用三階準(zhǔn)位相匹配的linbo3倍頻810nmgaasal激光，在入射功率為250mw時，獲得了0.3mw的405nm輸出，光學(xué)轉(zhuǎn)換效率達(dá)0.14%。最令人矚目的是離子kn波導(dǎo)和薄膜ktp波導(dǎo)。日本的tohru doumuki等人用帶線加載(strip load)結(jié)構(gòu)的sio2/ta2o5/ktp薄膜波導(dǎo)（圖2）對鈦寶石激光進(jìn)行倍頻，在波導(dǎo)長度為4.1mm時得到了13mw的近tem10模413nm輸出，轉(zhuǎn)換效率接近1000%/w*cm2。薄膜波導(dǎo)激光器的優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是波導(dǎo)制作復(fù)雜，對泵浦光束質(zhì)量要求高，因而獲得的倍頻激光光束較差。