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主题：【原创】侃侃半导体激光器（一） -- imres
光电子学的飞速发展主要是建立在量子力学和材料科学的发展上的，其中尤其瞩目的就是光电子半导体的发展。LED， LD这些神气的电子器件便是这一发展的结果，尤其是近期有机光电材料的发展，更加是极大的推动着光电材料的进步。随便捡出一个都够我们说半天了，先来说说半导体激光器,兄弟是理科出身不太会讲故事，如果写的象学术论文，大家就包涵包涵，不过如果对下面的概念或者理论有问题的话，可以尽管问，呵呵：）
首先半导体为什么会发光？
当电子从上面导带跳下来进入价带的时候，损失了一定的能量，这些能量就变成了光子发射出来，通俗的说就是发光了。呵呵：）
半导体激光器是以直接带隙半导体材料构成的PN 结或PIN 结为工作物质的一种小型化激光器.半导体激光工作物质有几十种，目前已制成激光器的半导体材料有砷化稼(GaAs )、砷化锢(InAs)、氮化镓（GaN)、锑化锢( InSb)、硫化锅( cds )、蹄化福(CdTe )、硒化铅(PbSe)、啼化铅(PhTe )、铝稼砷(A1xGa,-,As)、锢磷砷(In-PxAS)等.
半导体激光器的激励方式主要有三种，即电注人式、光泵式和高能电子束激励式. 绝大多数半导体激光器的激励方式是电注人，即给Pn 结加正向电压，以使在结平面区域产生受激发射，也就是说是个正向偏置的二极管，因此半导体激光器又称为半导体激光二极管.对半导体来说，由于电子是在各能带之间进行跃迁，而不是在分立的能级之间跃迁，所以跃迁能量不是个确定值，这使得半导体激光器的输出波长展布在一个很宽的范围上.它们所发出的波长在0.3 -34um 之间.其波长范围决定于所用材料的能带间隙，最常见的是AlGaA:双异质结激光器，其输出波长为750 - 890nm. 世界上第一只半导体激光器是1962 年问世的，经过几十年来的研究，半导体激光器得到了惊人的发展，它的波长从红外、红光到蓝绿光，被盖范围逐渐扩大，各项性能参数也有了很大的提高，其制作技术经历了由扩散法到液相外延法(LPE)，气相外延法(VPE)，分子束外延法(MBE),MOCVD 方法(金属有机化合物汽相淀积)，化学束外延(CBE)以及它们的各种结合型等多种工艺.其激射闭值电流由几百mA 降到几十mA，直到亚mA，其寿命由几百到几万小时，乃至百万小时从最初的低温(77K)下运转发展到在常温下连续工作，输出功率由几毫瓦提高到千瓦级(阵列器件)它具有效率高、体积小、重量轻、结构简单、能将电能直接转换为激光能、功率转换效率高(已达10%以上、最大可达50%).便于直接调制、省电等优点，因此应用领域日益扩大.目前，固定波长半导体激光器的使用数量居所有激光器之首，某些重要的应用领域过去常用的其他激光器，已逐渐为半导体激光器所取代.
半导体激光器最大的缺点是:激光性能受温度影响大，光束的发散角较大(一般在几度到20度之间)，所以在方向性、单色性和相干性等方面较差.但随着科学技术的迅速发展，半导体激光器的研究正向纵深方向推进，半导体激光器的性能在不断地提高.目前半导体激光器的功率可以达到很高的水平，而且光束质量也有了很大的提高.以半导体激光器为核心的半导体光电子技术在21 世纪的信息社会中将取得更大的进展，发挥更大的作用. 主要半导体激光器的工作原理、发展历史和应用前景作一简略的介绍.
半导体激光器是一种相干辐射光源，要使它能产生激光，必须具备三个基本条件:
(1)增益条件:建立起激射媒质(有源区)内载流子的反转分布。在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带，因此在半导体中要实现粒子数反转，必须在两个能带区域之间，处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多，这靠给同质结或异质结加正向偏压，向有源层内注人必要的载流子来实现，将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去.当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用.
(2)要实际获得相干受激辐射，必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反馈而形成激光振荡，激光器的谐振腔是由半导体晶体的自然解理面作为反射镜形成的，通常在不出光的那一端镀上高反多层介质膜，而出光面镀上减反膜.对F-p 腔(法布里一拍罗腔)半导体激光器可以很方便地利用晶体的与P 一n 结平面相垂直的自然解理面一(110)面构成共振反射F 一P 腔.
(3)为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益，以弥补谐振腔引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗，不断增加腔内的光场.这就必须要有足够强的电流注人,即有足够的粒子数反转，粒子数反转程度越高，得到的增益就越大，即要求必须满足一定的电流阀值条件.当激光器达到阀值时，具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大，最后形成激光而连续地输出.可见在半导体激光器中，电子和空穴的偶极子跃迁是基本的光发射和光放大过程对于新型半导体激光器而言，人们目前公认量子阱是半导体激光器发展的根本动力.量子线和量子点能否充分利用量子效应的课题已延至本世纪，科学家们已尝试用自组织结构在各种材料中制作量子点，而GaInN 量子点已用于半导体激光器.另外，科学家也已经做出了另一类受激辐射过程的量子级联激光器，这种受激辐射基于从半导体导带的一个次能级到同一能带更低一级状态的跃迁，由于只有导带中的电子参与这种过程，因此它是单极性器件.
20 世纪60 年代初期的半导体激光器是同质结型激光器，这种结构是直接从Si器件结构借鉴而来的，它是在一种材料上制作的pn 结二极管在正向大电流注人下，电子不断地向p 区注人，空穴不断地向n 区注人.于是，在原来的pn 结耗尽区内实现了载流子分布的反转，由于电子的迁移速度比空穴的迁移速度快，在有源区发生辐射、复合，发射出荧光，在一定的条件下发生激光，这是一种只能以脉冲形式工作的半导体激光器.
半导体激光器发展的第二阶段是异质结构半导体激光器，异质结结构是一个天才式的设想，它是由两种不同带隙的半导体材料薄层，如G&As, GaAlAs 所组成，最先出现的是单异质结构激光器(1969 年).单异质结注人型激光器(SHLD)是利用异质结提供的势垒把注入电子限制在GaAsP一N结的P区之内，以此来降低阀值电流密度，其数值比同质结激光器降低了一个数量级，但单异质结激光器仍不能在室温下连续工作.
1970 年，实现了激光波长为9000A.室温连续工作的双异质结GaAs/AlGaAs。(砷化稼一稼铝砷)激光器.双异质结激光器(DHL)的诞生使可用波段不断拓宽，线宽和调谐性能逐步提高，其结构的特点是在P 型和n 型材料之间生长了仅有0. 2 um 厚的，不掺杂的，具有较窄能隙材料的一个薄层，因此注人的载流子被限制在该区域内(有源区)，因而注人较少的电流就可以实现载流子数的反转.在半导体激光器件中，目前比较成熟、性能较好、应用较广的是具有双异质结构的电注式二极管激光器.
双异质结GaAs/AlGaAs
随着异质结激光器的研究发展，人们想到如果将超薄膜(< 20nm)的半导体层作为激光器的激括层，以致于能够产生量子效应，结果会是怎么样?再加之由于MBE,MOCVD 技术的成,于是，在1978 年出现了世界上第一只半导体量子阱激光器(QWL)，它大幅度地提高了半导体激光器的各种性能.后来，又由于MOCVD,MBE 生长技术的成熟，能生长出高质量超精细薄层材料，之后，便成功地研制出了性能更加良好的量子阱激光器，量子阱半导体激光器与双异质结(DH)激光器相比，具有阑值电流低、输出功率高，频率响应好，光谱线窄和温度稳定性好和较高的电光转换效率等许多优点.
QWL 在结构上的特点是它的有源区是由多个或单个阱宽约为100nm的势阱所组成，由于势阱宽度小于材料中电子的德布罗意波的波长，产生了量子效应，连续的能带分裂为子能.因此，特别有利于载流子的有效填充，所需要的激射阅值电流特别低.半导体激光器的结构中应用的主要是单、多量子阱，单量子阱(SQW)激光器的结构基本上就是把普通双异质(DH)激光器的有源层厚度做成数十nm 以下的一种激光器，通常把势垒较厚以致于相邻势中电子波函数不发生交迭的周期结构称为多量子阱(MQW ).量子阱激光器单个输出功率现大于1w，承受的功率密度已达l OMW/cm3 以上而为了得到更大的输出功率，通常可以把许多单个半导体激光器组合在一起形成半导体激光器列阵。
因此，量子阱激光器当采用阵列式集成结构时，输出功率则可达到l00w 以上.近年来，高率半导体激光器(特别是阵列器件)飞速发展，已经推出的产品有连续输出5W ,1ow,20w 和30W 的激光器阵列.脉冲工作的半导体激光器峰值输出功率50w. 12OW 和150OW 的阵列也已经商品化.一个4. 5 cm x 9cm的二维阵列，其峰值输出功率已经超过45BW.峰值输出功率为350KW 的二维阵列也已间世.
从20 世纪70 年代末开始，半导体激光器明显向着两个方向发展，一类是以传递信息为目的信息型激光器.另一类是以提高光功率为目的的功率型激光器.在泵浦固体激光器等应用的推动下，高功率半导体激光器(连续输出功率在100mW 以上，脉冲输出功率在5W 以上，均可称之谓高功率半导体激光器)在20 世纪90 年代取得了突破性进展，其标志是半导体激光器的输出功率显著增加，国外千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化，国内样品器件输出已达到600W.如果从激光波段的被扩展的角度来看，先是红外半导体激光器，接着是670nm 红光半导体激光器大量进人应用，接着，波长为650nm,635nm 的问世,蓝绿光、蓝光半导体激光器也相继研制成功，lomw 量级的紫光乃至紫外光半导体激光器，也在加紧研制中.为适应各种应用而发展起来的半导体激光器还有可调谐半导体激光器，
电子束激励半导体激光器以及作为“集成光路”的最好光源的分布反馈激光器(DFB 一LD)，分布布喇格反射式激光器(DBR 一LD)和集成双波导激光器.另外，还有高功率无铝激光器(从半导体激光器中除去铝，以获得更高输出功率，更长寿命和更低造价的管子)、中红外半导体激光器和量子级联激光器等等.其中，可调谐半导体激光器是通过外加的电场、磁场、温度、压力、掺杂盆等改变激光的波长，可以很方便地对输出光束进行调制.分布反馈(DFB)式半导体激光器是伴随光纤通信和集成光学回路的发展而出现的，它于1991 年研制成功，分布反馈式半导体激光器完全实现了单纵模运作，在相干技术领域中又开辟了巨大的应用前景它是一种无腔行波激光器，激光振荡是由周期结构(或衍射光栅)形成光藕合提供的，不再由解理面构成的谐振腔来提供反馈，优点是易于获得单模单频输出，容易与纤维光缆、调制器等辆合，特别适宜作集成光路的光源.
发光二极管的结构和激光二极管不同，主要是由于激光二极管的制作受到产生激光三个条件的限制，因此制作相比于发光二极管要严格的多，价格也相差很大。
发光二极管不需要所谓的光学共振腔，其发光峰的半宽比激光二极管要大，一般来说激光二极管的发光峰的半宽在1nm以内，而发光二极管可能到10nm甚至更大。从功率上来说，激光二极管由于需要足够的粒子数反转,因此其功率一般要远大于发光二极管。
可以看一下发光二极管的用途
不过我光电学的不好，都还给老师了。
坦克上火控用的激光测距，最早是用砷化稼/锑化锢激光器，后来据说对操作者眼睛不好(怎么个不好法也请顺便谈一谈），现在基本上都改用CO2激光了...
坦克上火控用的激光测距，最早是用砷化稼/锑化锢激光器，但是由于GaAs/AlGaAs系列的激光器的波长主要在红光区，但是这个波段极易暴露目标，而且对人眼不安全，主要是因为人眼对红光极其敏感，原因就太复杂了，和眼睛的构造和光学一些性质有关。简单的举个例子就是红绿灯都是红灯来代表停止，就是因为一个红光在大气中传播距离最长，然后就是人眼对红光狠敏感。但是对于坦克手来说，辐射极易对人眼造成损伤。具体来说，单脉冲激光不会对眼睛造成明显伤害的最大允许曝光能量只有几个微焦，而典型激光测距机的输出能量一般都在10毫焦以上。这意味着，只要有输出能量的千分之一进入人眼，就会引起伤害，因而它对眼睛的潜在危险是相当严重的。长期使用这种激光器就很容易产生眼部的疾病，所以很快就被淘汰了。
而CO2激光器主要的一个优点就是对人眼安全，因为其工作波长在10。6um，但是这个波长容易被水分子吸收，所以在雨天和雾天会限制它的最大测距能力。
而且CO2激光器的波长对战术目标的反射系数低于1.54um（喇曼Nd:YAG激光测距仪）,1.06um（Nd：YAG脉冲激光） 和0.69um（红宝石激光）.
细看中国T-98式主战坦克，你还会在炮塔的右上方发现一个奇特的小装置，那是一部坦克车载光电对抗装置。随着精确制导反坦克武器的广泛使用，单纯依靠增加装甲厚度等被动防护手段，已不足以保证坦克在战场上的生存。九十年代以来，国外开始研制坦克车载光电对抗系统。这类系统主要用来对抗敌方坦克炮的激光测距机和反坦克导弹的红外制导系统，它可以针对敌方发出的激光克和红外制道信号，向坦克乘员及时发出警告，并自动控制对抗装置加以迷茫。车载光电对抗系统的问世，使坦克由传统的被动防护发展到主动对抗。
火控系统具有先进的自动跟踪功能。自动跟踪器能有效跟踪地面目标，无论坦克是在停止间还是在行进间都能有效使用。在没有自动跟踪器的情况下打击目标时，炮长或车长使用手动控制装置跟踪目标；在使用自动跟踪器打击目标时，车长或炮长只需在发现目标并等目标落入瞄准镜的锁定框中，尔后按下锁定开关即可。当目标运动到遮蔽物后面暂时消失时，瞄准镜仍继续以同样的速度跟踪目标；当目标再次出现时，炮长就可迅速重新锁定目标。车长双向稳定瞄准镜只有昼视能力，该装置不仅使车长能直接捕获和攻击目标，而且还提供了“猎歼”性能。车长按下超越控制手柄上的一个按钮，就可把捕获到的目标切换给炮长，然后在炮长攻击第一个目标时，车长开始搜索新的目标。
激光测距仪是用激光来测定坦克至目标距离的一种仪器。利用激光测距
比用目测判断距离或用光学测距的精度都高，而且精度不受距离远近的影
响；激光测距仪体积小，重量轻，操作和使用方便，易于掌握；抗干扰性强。
但是，它在大雾弥漫能见度差激光衰减严重的情况下，无法测距。
激光测距仪的测距原理是怎样的呢？大家知道，距离＝速度×时间。激
光测距仪就是根据这个基本道理设计的。测距时，激光测距仪向目标发时一
个激光脉冲，由于目标的漫反射，部分能量被反射回激光测距仪。激光测距
仪测量出从发射激光脉冲到接收到回波激光脉冲所经过的时间t、则激光测
距仪到目标的距离S 就可以求出。因为光速C 约为30 万公里/秒，在激光测
距仪测量出的时间t 内，激光经过一个来回路程，所以1/2Ct 就是激光测距
仪到被测目标的距离S。但是，由于光速极快，其运行几百米、几千米的时
间，是用钟表无法精确测出的。采用时标振荡器（石英晶体振荡器）可以计
时。这种振荡器振荡频率极高，比如每秒钟能产生3000 万个晶振脉冲，每个
脉冲的持续时间就是3000 万分之一秒。测距时，在发射激光脉冲的同时，计
数器开始记录晶振脉冲的个数，一直记到接收到回波激光为止。如果共记录
n 个脉冲，那么，n×3×10-7 秒就是激光脉冲在激光测距仪和目标间往返一
次的时间。显然，用这种方法可以精确地测量出时间t，从而算出目标的精
确距离。
激光测距仪种类繁多，性能各异。但其结构都包括电源、激光器、激光
发射光学系统（发射望远镜）、激光接收光学系统（接收望远镜）、电控系
统（光电元件、放大整形、门控电路、时标振荡器、计数器等）、距离显示
器等几部分。激光测距仪的工作过程如下：接通电源，激光测距仪及其时标
振荡器开始工作。这时由于门关闭，时标振荡器的脉冲信号不能进入计数器。
当测距仪对准目标且炮长按下触发按钮时，激光器就发出一个很强很窄的激
光脉中。激光器发出的激光要分成两路：一路激光束经过发射光学系统，使
激光束发散角进一步减小后射出并经大气传输打到目标上；另一路就是其中
的极小一部分激光立即由取样棱镜的反射而进入光电元件的光敏面上，作为
发射参考信号（取样信号或称主波信号），来标定激光出发的时间。参考讯
号到达光电转换器（光电倍增管等），将光讯号转换成为电信号，即光脉冲
变成电脉冲。这个电脉冲经放大整形后送入时间测量系统，打开电子计数器
的电子门，此时，时标振荡器的脉冲信号进入计数器，计录器开始记录脉冲
个数（即开始计算时间）。而射向目标的激光脉冲，由于目标的漫反射作用，
总有一部分光从原路反射回来，而进入接收光学系统，由目标返回的激光脉
冲（接收信号或称回波信号）同样也经过光电转换器、放大整形电路而进入
时间测量系统，回波信号推动电子门发出关门指令，使电子门关闭，时标振
荡器的脉冲信号不能进入计数器内，计数器停止计数（停止计算时间）。时
间测量系统的计数器把所记录的脉冲个数经译码电路换算成距离，通过距离
显示器显示出来，所显示的数字，就是被测目标的距离。同时，把测出的目
标距离信息自动输入火控计算机。
激光测距瞄准镜借助瞄准镜视场内的指标可与坦克武器一起进行校正。
独立式激光测距仪是根据望远镜原理制成的接收望远镜和发射镜望远镜各有
其独自光学元件的测距仪。其主机部分（收、发机部分）通常安装在坦克炮
塔外部的装甲匣内，其控制部分位于炮长和车长的工作位置上。独立式激光
测距仪通常是借助坦克炮瞄准目标的，这时，两者的光轴必须一致（两者同
时对准一个目标）。也就是说炮长通过瞄准镜瞄准目标后，激光测距仪也对
准这个目标，只要按下激光发射按钮，就可以测出目标的距离并在距离显示
器上显示出距离数值，使用起来非常方便。
现代坦克用激光测距仪测距范围为300～10000 米，测距误差为±5～10
米，每分钟能测距6～12 次，最高达每秒钟1 次，在各种气候条件下测距的
可靠性达99％。在－40℃～＋50℃的温度下都能正常工作。但是由于激光的
光束较狭窄，对准目标较困难，所以当目标比较隐蔽，其前后有烟带、树木、
土堆或农作物（仍可见目标）等时，不易测得其真实目标距离，目前有的已
有“选择”数据的能力，由乘员控制来解决，即在一次发射中，能选择读第
一或第二或第三返回的数据，而舍弃其他数据。美国M－1 坦克采用的二氧化
碳激光测距仪比较简单，测距效能高，对人眼也安全；该测距仪和热成像仪
一体化之后，能够昼夜测距。所以，它是一种较理想的激光测距仪。
约40年前，当人类制造出第一台激光器——红宝石激光器，就引起了军方的极大关注，从那时起，人们就开始不断探索激光器的军事应用。六十年代，开始研制激光制导炸弹并通过鉴定、证明了激光雷达的可实现性并为激光雷达的发展打下初步基础；七十年代，YAG激光器成功地用于激光靶场测量，在此基础上发展成为高精度激光空间测量设备、激光测距机/指示器，激光半主动制导武器逐步装备；CO2激光雷达的一些关键器件取得进展，远程高精度外差CO2激光雷达取得阶段性成果。
美国国防部一官员在八十年代初撰文所说：“激光研究，特别是中小功率激光研究，是国防部近十年来最成功的投资项目之一，……军队的战斗力已靠它提高了一个数量级”。
八十年代以来，各种作战飞机、主战坦克和舰艇等武器平台装备现代化任务提到日程上来，迫切需要各种光电装备，以提高武器系统的作战效能。激光技术用于战术攻击机近空支持火控系统、武装直升机导航、火控和防撞系统、坦克交战系统和巡航导弹制导系统等。相干激光雷达在工程化技术方面取得重要突破。
九十年代，高技术局部战争成为战争的主要模式。海湾战争等高技术局部战争证明，光电武器装备对战术武器性能起到决定性作用。正在此时，二级管泵浦固体激光器(DPSSL)以其结构紧凑、可靠性高、高效率、高光束质量、高峰值功率、寿命长等优越的特性脱颖而出，在前视/下视成像目标识别雷达、激光主动制导、火控、激光雷达探测化学战剂、探测水下目标、探测地雷、探测风场切变、直升机避障、激光卫星间通信、对潜通信、激光武器等研制和验证中显示出巨大的优越性而独领风骚。
2 军用固体激光器技术发展现状
在二极管泵浦固体激光器出现之前，军用固体激光器主要是闪光灯泵浦的Nd∶YAG激光器，它用于测距、制导、激光干扰，并有一些相干探测的探索性研究。具有代表性的高功率、Q开关固体激光器是1995年俄罗斯圣彼得堡激光物理研究所采用相位共轭技术，闪灯泵浦电光Q开关Nd∶YAG激光器，重复频率100Hz时每脉冲输出激光能量1J，光束质量3.4倍衍射限。
DPSSL的总体效率至少要比灯泵浦高10倍，可在10%左右。这使所产生的废热降低到1/10，由于单位输出的热负荷降低，可获取更高的功率。DPSSL的系统寿命和可靠性大约是闪光灯泵浦的系统的100倍。
随着高亮度泵浦源、高增益的激光介质、具有大非线性常数的晶体的发展，出现了结构更加紧凑、体积更小、输出功率更高、光束质量更好、波长范围覆盖从紫外到红外的小型/微型DPSSL。它们的发展呈现齐头并进、全面开花的局面：多种激光材料、多波长、多种结构同时发展。由于体积的减小和性能的提高，不断取代旧的和开辟新的军事应用领域，那些几年前被其它激光器统治的应用，如激光相干探测雷达，如今已受到DPSSL全面挑战；那些几年前由大型固体激光器才能胜任的应用，如激光测距、激光致盲、激光雷达，如今小型的、甚至微型的全固态激光器将会高质量地完成任务。
2.1 多种激光材料
有多种激光材料可用二极管泵浦，它们的吸收谱分别与各种激光二极管的峰值发射波长很好地匹配，除了传统的激光介质YAG、YLF外，还有高增益的YVO4，可调谐的Ti∶Al2O3、Cr∶LiSAF、Cr∶LiCAF、Cr∶LiSGAF等，激活离子除传统的Nd离子外，还有Yb、Er、Tm、Ho离子、可调谐的Cr、Ti等多种离子。
2.2 多波长
不同的应用需求牵引人们去探索输出不同波长的激光器件。除探索多种激光晶体外，实现多波长的另外手段是采用可调谐激光器。从八十年代中期发展起来的新型可调谐激光晶体，再加上非线性晶体的发展，DPSSL的输出波长可覆盖从紫外到中红外的广大的光谱范围。目前输出的3～5μm波长范围的激光器，在红外对抗上有明确的应用需求，而光学参量振荡器(OPO)是最有希望的候选者。
周期性极化非线性晶体是人工调制相位匹配的新型非线性材料，它可选用的有效非线性率比普通非线性材料大20倍，通过调节温度或移动具有多种畴长度的晶体便可进行输出波长的调谐。美国Light Solution的研究人员研制的采用周期性极化铌酸锂(PPLN)的腔内OPO，输出波长1.5～5.0μm，功率达6W。美国TRW公司的“三军通用中红外II型激光器”，是二极管泵浦Nd∶YAG激光器，使用光学谐振腔组来实现中红外波长(3.7～4.9μm)输出，输出功率20W，脉冲重复频率20千赫，光束质量极好。
1996年美国LaSen公司在单块Nd∶MgO∶LiNbO3非线性晶体上首次实现了二极管泵浦光学参量振荡激光器(OPOL)，制成AN/GVS-5手持式激光测距机。
美国Stanford大学Edward L.Ginzton实验室研制的高效自种籽注入脉冲掺钛蓝宝石激光器，采用倍频1.06μmNd∶YAG激光器泵浦，5ns近衍射极限的单纵模输出，每脉冲能量10mJ，斜率效率40%。
美国Lawrence Livermore国家实验室采用按比例放大二极管端面泵浦技术、偏离激活离子主吸收峰的侧翼泵浦技术、在掺杂的激光棒两端各带有一小段非掺杂的“端帽”技术研制成连续波输出51W的高功率2μm二极管泵浦Tm∶YAG激光器。俄罗斯研制出YSGG∶Cr、Yb、Ho激光晶体，其激光波长在2.84～3.05μm之间连续可调，可获得15～20mJ脉冲激光输出。
2.3 向大功率化发展
DPSSL可能成为单脉冲输出最大能量的激光器，美国、法国和日本等国家正设计新一代巨型激光器热核聚变固体激光驱动器，这种激光器将产生每脉冲兆焦耳输出。目前已进行小型原理性实验并开拓成果的应用。美国采用的是二极管泵浦Yb∶Sr5(PO4)3F(简写为Yb∶S-FAP)激光器，预计2000财年达到每脉冲输出能量100J、重复频率10Hz、脉冲宽度1～10ns，总效率达10%、经放大每脉冲输出能量高于1kJ水平。
自从1991年出现二极管阵列泵浦千瓦级激光器以来，短脉冲二极管泵浦固体激光器的亮度和平均功率提高了一个数量级。目前DPSSL在1.06μm处脉冲能量高达每脉冲10J，光束质量为1.25倍衍射限，重复频率33Hz。
2.4 向小型/微型化发展
由于二极管泵浦与传统的闪光灯泵浦特性有很大差别，耦合方式有直接耦合、光纤耦合、微透镜及透镜通道耦合、微透镜光学系统耦合等；二极管泵浦的固体激光器，往往激光介质本身还同时充当调制器件或非线性器件等其它功能，或者调制器件、非线性器件与激光介质紧贴在一起并完成腔的某个元件的功能。这样，腔的结构简单、可靠、多功能、小型/微型的器件可输出高功率；另一方面，二极管泵浦波长可与激光模式很好地匹配、小型/微型结构具有固有的单模、单频特性、频率稳定性高，振幅噪声低，它们成为许多传感测量应用的理想光源。例如德国航空航天研究院技术物理所的研究人员构思了一种数百瓦的DPSSL新概念：采用非常薄的Yb∶YAG薄片，腔结构设计使热梯度与激光束共线、泵浦光在晶体中多次经过、采用光纤耦合泵浦。构思了这种薄片激光器按比例功率放大概念，可获得光束质量近衍射限的、高效率的、上百瓦的可调谐输出。
作为固体激光器中的一员，光纤激光器的快速发展引人注目。光纤激光器的应用正在从传统的光通信向光雷达等应用领域扩展。包层泵浦技术显著地提高了端面泵浦效率。据CLEO’97会议报导，采用包层泵浦技术获得35W的连续波输出，不久将获得100W的连续波输出。将增益介质包围在单模纤芯之外，使增益介质位于模式场分布的尾部，增大能量存储容量。
Southampton大学采用Yb环形掺杂光纤做高能量脉冲放大器，该技术与光纤包层泵浦技术相结合，预计可获得1mJ的脉冲能量。最近光纤元件的发展有力地推动了高峰值功率脉冲的产生。反射光栅可在光纤芯中制成，这样的布拉格光栅可具有大的色散性，适用于展宽和再压缩超短脉冲。有了这些元件，小型的、以光纤为基础的线性调频脉冲放大方案成为可行。利用这种方式，单模掺铒光纤放大器获得了超过10MW、600fs的脉冲。
3 固体激光技术国外军用现状
3.1 靶场、空间测量
七十年代，以PATS系统为代表的YAG脉冲激光跟踪测量雷达已投入使用，目前导弹发射初始段和飞行姿态测量技术已比较成熟。将锁模Q开关固体激光器用于多个天文台进行测卫、测月研究，其测距精度为毫米量级。今后研究工作的重点将集中于多目标测量、真假目标识别和常规武器试验中暗、小、快、低、多为特点的目标测量。
3.2 预警探测和反导精密跟瞄
现代高技术战争中的一个重要特点是远程精确打击。巡航导弹的防御成为迫切需要。为此美国九十年代以来大力研究由红外搜索/跟踪(IRST)和激光雷达组成的主动/被动相结合的光电预警探测传感器系统。不仅提供精确的距离信息，而且快速地估算出目标弹道轨迹。美国的“眼镜蛇球”(Cobra Ball)预警机(RC-135S)已加装了测距能力达400km以上的YAG测距机，并于1998年服役，同时还将在2006年布置的YAC-1机载激光武器系统上使用。美国林肯实验室和海军空战中心为其战区导弹防御系统研制的“门警”系统(Gatekeeper)也采用了IRST加激光雷达的体制。其激光雷达采用Nd∶YAG激光泵浦的KTP光参量振荡器作辐射源，工作波长1.571μm，脉冲能量600mJ，脉宽10ns，光束发散角20μrad。直接探测方式工作，作用距离100～1000km，测距精度为1m，跟踪精度5μrad。目前该系统正在试用，拟将其装备于E-2C、S-3和E-3预警机并与战区C3网络联网。
林肯实验室为“火池”激光雷达实验场研制的二极管泵浦Q开关Nd∶YAG直接探测激光雷达，非合作目标时测Delta卫星，距离分辨率为1m。
3.3 目标成像识别
利用激光束高空间分辨率成像特征对低观测性目标进行探测和识别，是军用激光雷达的重要应用，也是近几年激光雷达研制的重点项目。研究的重点向全固态激光成像转移，以满足机载、车载和弹载目标探测、侦察和制导的需求。目前，高重频光源，快速二维扫描和高速图像处理等关键技术已经解决，并研制出若干样机。
3.4 精确制导
半主动激光制导和驾波束制导的YAG激光跟踪/目标指示器已大量装备并应用于实战。今后精确制导用的激光器将逐步换代成DPSSL。
激光雷达主动制导导弹具有“发射后不管”和攻击远距离目标的能力，是激光制导武器的发展方向。美国空军怀特实验室正在研制这种激光雷达寻的器，采用工作于1微米波长附近的非制冷的二极管泵浦固体激光器。激光雷达要求的自主目标截获算法要比红外成像系统简单得多，因而是一种更可靠的寻的技术。新一批使用这种精确制导技术的将是“小型灵巧炸弹(SSB)”。美国雷声公司和道格拉斯宇宙公司分别为空射巡航导弹研制了激光制导雷达样机，用于巡航导弹防撞和末制导，现已装备AGM-129战斧式巡航导弹。此外，美国Hercules防御电子系统公司和Schwartz电光公司分别研制了武器制导用的二极管泵浦固体激光成像雷达和二极管激光成像雷达，1992年已研制样机并进行了成像试验。
3.5 火 控
各种火炮和导弹系统都可配备激光测距机/目标指示器，提高首发命中率，其型号繁多，已大量装备部队。
战场用测距机由采用原来的1.06μm激光器转向人眼安全激光器。美国八十年代研制的LANTIRN机载目标瞄准吊舱已大量装备F-15、F-16等先进战机并在海湾战争等作战中发挥了重要作用。LANTIRN 2000通过选用三代前视红外传感器和可工作在12200m高度的先进二极管泵浦固体激光器，使其指示目标和测距的能力得以提高。经演示，该激光器较以前可靠性提高，工作时间加长，这将降低系统成本。
3.6 直升机避障雷达
碰撞电力线、铁塔等近地低观测性目标，是造成武装直升机事故的主要原因。直升机避障雷达主要采用半导体成像激光雷达和DPSSL成像激光雷达，九十年代中期研制出样机。
3.7 化学战剂监测和局部风场测量
将激光雷达技术与光谱分析技术相结合进行化学战剂监测，探测灵敏度高，可以实时遥测和显示。波长可调谐激光器为多种化学战剂监测提供了理想的光源，整机正处于研制阶段。
局部风场测量主要是采用脉冲相干多普勒激光雷达测量小范围风速分布，特别是水平风速切变，以修正弹道和防止飞机失控。地基和机载测风相干激光雷达采用二极管泵浦2μm固体激光器，最近Coherent技术公司研制出2μm高功率激光发射机(500mJ/脉，10Hz，400～500ns)将用于星载风测量。
3.8 水下目标探测
利用蓝绿激光在水中传输窗口效应，从机载平台上对水下目标(水雷和潜艇)快速探测和定位的双频扫描激光雷达现已开始装备，比较典型的产品是美国Kaman公司研制的“幻灯”激光水雷探测系统和Northrop公司研制的ALARMS系统，前者已用于海湾战争，探测深度约30m。美国国防关键计划中拟将蓝绿光水雷探测技术作为保持制海优势的重要项目之一进行研究。
3.9 激光红外对抗、激光武器
在现代局部战争中，具有强抗干扰能力的红外成像制导导弹已成为最具威协的武器之一。据统计，海湾战争中，75%的被击落飞机是被红外制导导弹击落的。用激光器做导向红外对抗的干扰源，可有效对抗新一代红外制导导弹。美国、英国研制的导向红外对抗(DIRCM)系统目前正处于工程开发阶段。其初级系统用闪光灯作干扰源。1999年初美国空军为DIRCM选定了低阈值周期性极化铌酸锂腔内光学参量振荡器作为其升级系统干扰源。
中、小功率的用于人眼和传感器致盲的激光干扰机已装备部队，在海湾战争中美国曾将两台“鱼 工鱼”(stingray)反传感器激光干扰机运往伊拉克。美国国防部高级研究计划局正在实施的战术激光武器方案，计划研制二极管泵浦的板条激光器，单脉冲激光输出能量10J，最高重复频率100Hz。
3.10 激光通信
在激光对潜通信方面，美国的长远目标是对潜战略激光通信，阶段成果即机载战术激光对潜通信。1991年美国海军成功地进行了飞机与潜艇间的激光双路通信实验，1993年该项目的研究重点转向星载对潜通信。由于预算紧缩、技术难度大、研制目标从冷战上转移等原因，1993年该项目被美国海军终止。
在激光卫星间通信方面，美国已经从理论研究发展到应用基础研究试验阶段。1985年，美国启动激光卫星间传输实验(LITE)项目。研究目的是地球同步轨道(GEO)和低轨道(LEO)之间以及卫星通过高空飞机和地面之间的激光通信。最近，Contraves Space公司为不同的卫星网络布局设计了激光通信终端系列，采用二极管泵浦固体激光器作光源，首台已于1997年建成，另外两台终端将于1999年搭载的LEO空间飞行器上，在轨道上进行全高数据率传输演示。
另外据称，我国台湾当局把光电子技术作为发展重点，列在“六年计划”八大关键技术之首位。已研制出配有激光近炸引信的第三代短程“天弓”Ⅰ型空空导弹和采用半主动雷达制导/红外末制导的“天弓”Ⅱ型中程空空导弹，还研制出CS/SPG-24火控雷达的光电成像跟踪器、CS/MP-78近空火控雷达的光电跟踪器、光电跟踪指挥仪、激光成像雷达等。
现在俺的本行就是做做半导体激光器的应用什么的。
讲原理，其实脚盆国一本入门书挺不错的。
《半导体激光的基础与应用》
老服最近在忙什么？
俺就快要毕业了，老大如果有机会可以提携一下子？呵呵：）
投个简历什么的先？
俺在公司里地位并不高，主要就是秘书兼出纳。
不过公司法人也是俺。
总经理和总工是俺爸
会计是俺媳妇儿.......
俺们公司给人家设计激光电源、做做激光光电开关什么的。糊口而已
不知道老兄的简历给谁看为好、发呆ing 
nothing can say, hehe:)
Wish you happy there!