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)用最重要的一類激光器。它體積小、壽命長，并可采用簡單的注入電流的方式來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、光陀螺、激光打印、測距以及雷達(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)過拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對粗糙，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，對于發(fā)光角度來說，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，用來計(jì)算激光半功率遠(yuǎn)場發(fā)散全角度因子。通常二極管廠家會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。