半導体レーザー(semiconductor laser)とは

GaAsなどの半導体結晶は，波長の短い光や電子線などで励起するか，またはpn接合を形成しキャリヤを注入することにより，結晶固有の蛍光を発するため，励起または注入を十分にすることにより，伝導帯にくみ上げられた電子，価電子帯に作られた正孔の密度が高くなり，いわゆる反転分布の状態になる．反転分布の状態では，蛍光に近い波長の光が外からきたときに外来光に誘導された発光(誘導放射)が起こる．誘導放射が起これば光の増幅が可能で，増幅された光をフィードバックする機構を付加すれば，光発振器すなわちレーザーができる．このように固体や気体のレーザーと同様，半導体レーザーができることは1962年にGaAsについて実証された．現在実用化されている半導体レーザーは，すべてpn接合を有するものである．このような接合レーザー(レーザーダイオード，LD)は，電流を変調することによりレーザー光を高速に変調できる．また，きわめて小型であるが高効率のためレーザー出力は大きく，シングルチップレーザーダイオードで数十mW，アレイ化にすることによって数百Wに達する．最近では，光通信，コンパクトディスクなどの光源として広く用いられている．さらに固体レーザー励起用光源としても注目を集め，産業機器などにも応用が考えられている．