介紹
同激光器相比，激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優點，但其輸出功率小（一般小于2mW），線性差、單色性不太好，使其在有線電視系統中的應用受到很大限制，不能傳輸多頻道，高性能模拟信号。在雙向光接收機的回傳模塊中，上行發射一般都采用量子阱激光二極管作為光源。
半導體激光二極管的基本結構如圖所示，垂直于PN結面的一對平行平面構成法布裡——珀羅諧振腔，它們可以是半導體晶體的解理面，也可以是經過抛光的平面。其餘兩側面則相對粗糙，用以消除主方向外其它方向的激光作用。
半導體中的光發射通常起因于載流子的複合。當半導體的PN結加有正向電壓時，會削弱pn結勢壘，迫使電子從N區經PN結注入P區，空穴從P區經過PN結注入N區，這些注入PN結附近的非平衡電子和空穴将會發生複合，從而發射出波長為λ的光子，其公式如下：λ=hc/Eg(1)式中：h—普朗克常數；c—光速；Eg—半導體的禁帶寬度。
上述由于電子與空穴的自發複合而發光的現象稱為自發輻射。當自發輻射所産生的光子通過半導體時，一旦經過已發射的電子—空穴對附近，就能激勵二者複合，産生新光子，這種光子誘使已激發的載流子複合而發出新光子現象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀态相反的載流子分布，即粒子數反轉。當有源層内的載流子在大量反轉情況下，少量自發輻射産生的光子由于諧振腔兩端面往複反射而産生感應輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當增益大于吸收損耗時，就可從PN結發出具有良好譜線的相幹光——激光，這就是激光二極管的簡單原理。
應用
随着技術和工藝的發展，目前實際使用的半導體激光二極管具有複雜的多層結構。
常用的激光二極管有兩種:①PIN光電二極管。它在收到光功率産生光電流時，會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供内部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠，但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比，光檢測器件後面須連接低噪聲預放大器和主放大器。
半導體激光二極管的工作原理，理論上與氣體激光器相同。
激光二極管本質上是一個半導體二極管，按照PN結材料是否相同，可以把激光二極管分為同質結、單異質結（SH）、雙異質結（DH）和量子阱（QW）激光二極管。量子阱激光二極管具有阈值電流低，輸出功率高的優點，是目前市場應用的主流産品。同激光器相比，激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優點，但其輸出功率小（一般小于2mW），線性差、單色性不太好，使其在有線電視系統中的應用受到很大限制，不能傳輸多頻道，高性能模拟信号。在雙向光接收機的回傳模塊中，上行發射一般都采用量子阱激光二極管作為光源。
半導體激光二極管的常用參數有：
（1）波長：即激光管工作波長，目前可作光電開關用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780n
m、810nm、860nm、980nm等。
（2）阈值電流Ith：即激光管開始産生激光振蕩的電流，對一般小功率激光管而言，其值約在數十毫安，具有應變多量子阱結構的激光管阈值電流可低至10mA以下。
（3）工作電流Iop：即激光管達到額定輸出功率時的驅動電流，此值對于設計調試激光驅動電路較重要。
（4）垂直發散角θ⊥：激光二極管的發光帶在垂直PN結方向張開的角度，一般在15˚~40˚左右。
（5）水平發散角θ∥：激光二極管的發光帶在與PN結平行方向所張開的角度，一般在6˚~10˚左右。
（6）監控電流Im：即激光管在額定輸出功率時，在PIN管上流過的電流。
激光二極管在計算機上的光盤驅動器，激光打印機中的打印頭等小功率光電設備中得到了廣泛的應用。
工作原理
晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結，在其界面處兩側形成空間電荷層，并建有自建電場。當
不存在外加電壓時，由于p-n結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀态。
當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。
當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓範圍内與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。
當外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結空間電荷層中的電場強度達到臨界值産生載流子的倍增過程，産生大量電子空穴對，産生了數值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現象。
