量子阱激光器發展歷程量子阱激光器發展歷程1976年，人們用GaInAsP/InP實現了長波長激光器。對于激光腔結構，Kogelnik和Shank提出了分布反饋結構，它能以單片形式形成諧振腔。Nakamura用實驗證明了用光泵浦的GaAs材料形成的分布反饋激光器(DBR)。Suematsu提出了用于光通信的動態單模激光概念，并用整體激光器驗證了這種想法。1977年，人們提出了所謂的面發射激光器，并于1979年做出了第一個器件。目前，垂直腔面發射激光器(VECSEL)已用于千兆位以太網的高速網絡。自從Nakamura實現了GaInN/GaN藍光激光器，可見光半導體激光器在光盤系統中得到了廣泛應用。1994年，一種具有全新機理的波長可變、可調諧的量子級聯激光器研制成功，且最近，在此又基礎上提出了微帶超晶格紅外激光器。2直腔面發射LD（VECSEL-verticalcavitysurfaceemittinglaser）：量子阱結構出現以后才成為可能。根據光輸出方向與結平面的關系，LD可分為：（1）邊發射LD（EdgeEmittingLD）：光平行與異質結界面輸出。普通LD都屬于這一類型。（2）垂直腔面發射LD（VECSEL-verticalcavitysurfaceemittinglaser）:光垂直于結平面的方向輸出。VECSEL由東京工業大學Iga教授提出，但只有在量子阱結構出現以后才成為可能。3（1）邊發射LD光反饋由材料解理面形成的反射鏡提供，光在有源層長度方向得到放大，平行與異質結界面輸出。端面發射的常規半導體激光器4（2）垂直腔面發射LD（VECSEL）5

由于VECSEL的特殊結構，使得它與邊發射激光器相比有很多優點：

諧振腔是通過單片生長多層介質膜形成從而避免了邊發射激光器解理腔由于解理本身的機械損傷、表面氧化和玷污等引起激光器性能退化。因為諧振腔是由多層介質膜組成，可望有高的光損傷閾值；可以做成二維面陣，能夠大規模集成，適宜于信息處理；因為VECSEL的腔長很短，所以縱膜間距很大，以實現動態單縱模工作；可以實現極底閾值電流工作。6新型的量子阱激光器（1）低維超晶格——量子線、量子點激光器：量子阱結構中，電子只受到一維的限制，在結平面內仍維持二維的自由運動。如果對電子進行二維或三維的限制，就得到一維量子線和零維量子點結構。（2）量子級聯激光器（QuantumCascadeLaser）：由數組量子阱結構串聯在一起構成的新型量子阱激光器。

（3）微帶超晶格紅外激光器：摻雜的超晶格有源區和摻雜的載流子注入區交替構成級聯，在超晶格的第一激發態之能帶和基態子能帶之間產生受激輻射，即光躍遷發生在強烈耦合的超晶格的微能帶之間。7（1）低維超晶格——量子線、量子點激光器ρ（E）EEEρ（E）ρ（E）這種更窄的態密度分布帶來更高的微分增益，將使得半導體激光器的特性進一步提高，如閾值電流降低，光譜線寬、調制速率、溫度特性等可以進一步改善。態密度分布（量子阱、量子線、量子點）8（2）量子級聯激光器從電子躍遷的方式上可分為斜躍遷和垂直躍遷兩種。斜躍遷量子阱級聯激光器能帶結構示意圖及P-I特性垂直躍遷量子阱級聯激光器部分導帶圖9主要應用與研究進展（1）VECSEL（2）可見光半導體激光器：紅光半導體激光器和藍綠光激光器

（3）光纖通訊中半導體激光器及大功率半導體激光器10（1）VECSELVECSEL能夠大面積集成為線性或二位列陣（左圖），因此可以用于并行數據傳輸系統，被認為是fibertohome裝置的合適光源。可見光VECSEL激光器可用于光信號存貯系統,以提高存貯密度。HudgingsJA(美國,加利弗尼亞大學)演示了一種采用帶有內腔量子阱吸收器的VECSEL的新型集成光盤讀出頭。（右圖）另外VECSEL在未來的光互連領域有巨大的發展潛力。11（2）可見光半導體激光器紅光半導體激光器主要應用在光信息存儲、條形碼識別、激光打印、醫學方面，而藍綠激光在海洋探測中發揮作用。藍光激光器材料有（1）Ⅱ-Ⅶ化合物半導體ZnSe：Sony