半導体レーザーの量子効率とスロープ効率

内部量子効率と外部量子効率

半導体レーザーにおける量子効率とは、1個の電子の遷移から1個のフォトンを取り出せる確率である。半導体レーザーの共振器内部の損失を考慮した場合の量子効率を内部量子効率と呼ぶ。一方、半導体レーザー本体の外側であるパッケージの窓（例:TO-CANパッケージ）などでの損失も考慮にいれた量子効率（電子数と半導体レーザーパッケージの外に出て来るフォトンの比）を外部量子効率と呼ぶ。

微分量子効率

微分量子効率とは、半導体に流す電流の変化ΔIに対するフォトン数の変化ΔPopから求められる量子効率である。閾値電流以上で、光出力は電流に比例するので微分量子効率は一定になる。微分量子効率は、次に紹介するスロープ効率から求めることができる。

スロープ効率

半導体レーザーにおいて閾値電流の電流を流した時、半導体レーザーの光出力は注入した電流に比例して増加する。このときの増加の割合をスロープ効率と呼ぶ。つまり、半導体レーザーの光出力-電流特性の傾きである（電流は閾値電流以上）。単位は W/A もしくは mW/mA で、半導体レーザーの仕様書に書かれていることがある。