半導(dǎo)體激光器和光纖激光器有什么不同？

半導(dǎo)體激光器是激光錫焊中的重要組成部分，作為能量光源，半導(dǎo)體激光器是不可缺少的。激光器除了半導(dǎo)體激光器外，還有光纖激光器。很多人不知道半導(dǎo)體激光器和光纖激光器的區(qū)別，松盛光電來給大家介紹半導(dǎo)體激光器和光纖激光器的區(qū)別，來了解一下吧。

工作原理

半導(dǎo)體激光器：基于半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)特性，當(dāng)在 PN 結(jié)兩端施加正向電流時(shí)，半導(dǎo)體中的載流子(電子和空穴)會(huì)在 PN 結(jié)附近復(fù)合，電子從導(dǎo)帶躍遷到價(jià)帶，釋放出光子，從而產(chǎn)生激光。這是一種直接的電光轉(zhuǎn)換過程。

光纖激光器：以摻雜稀土元素(如鉺、鐿等)的光纖作為增益介質(zhì)。泵浦光通過光纖耦合進(jìn)入增益介質(zhì)，使摻雜原子實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷，形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生受激輻射，放大光信號(hào)，最終形成激光輸出。此為光光轉(zhuǎn)換過程，需要外部的泵浦光源來提供能量。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

半導(dǎo)體激光器：通常由激光工作物質(zhì)(半導(dǎo)體材料)、激勵(lì)源(電源)、聚光腔、諧振腔反射鏡等部分構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，體積小巧，易于集成，與半導(dǎo)體制造技術(shù)兼容性好，可大批量生產(chǎn)。

光纖激光器：主要由摻雜光纖、泵浦源、諧振腔(一般由光纖光柵等構(gòu)成)、光纖耦合器等部件組成。其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但由于光纖具有良好的柔韌性，使得激光器在布局和安裝上更加靈活。

性能特點(diǎn)

輸出功率：光纖激光器的輸出功率通常較高，可達(dá)到幾千瓦甚至更高，能夠滿足如金屬切割、焊接等對(duì)高功率激光的工業(yè)應(yīng)用需求。而半導(dǎo)體激光器的輸出功率相對(duì)較低，一般在數(shù)瓦到數(shù)百瓦之間，不過在小型化和集成化應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。

光束質(zhì)量：光纖激光器的光束質(zhì)量優(yōu)良，M2 值通常小于 1.5.具有較好的聚焦性能，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的加工和處理，如激光打標(biāo)、醫(yī)療手術(shù)等。半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量相對(duì)較差，發(fā)散角較大，但在一些對(duì)光束質(zhì)量要求不高的應(yīng)用場景中仍可滿足需求。

效率和散熱：光纖激光器具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率，一般在 20%-30% 左右，且散熱性能良好，通常采用風(fēng)冷即可，能夠承受較高的功率而不易過熱。半導(dǎo)體激光器的效率也較高，但在高功率下受溫度影響較大，需要更好的熱管理措施，如水冷等。

波長范圍：半導(dǎo)體激光器的波長范圍較廣，可覆蓋從紫外到紅外的多個(gè)波段，能滿足不同應(yīng)用對(duì)波長的特定需求，如激光通信、激光打印等領(lǐng)域常用的波長。光纖激光器的波長則主要取決于摻雜元素和光纖的特性，常見的有 1064nm、1550nm 等，其波長穩(wěn)定性較好。

應(yīng)用領(lǐng)域

半導(dǎo)體激光器：因其體積小、成本低、易于集成等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于光通信、激光打印、條形碼掃描、小型激光顯示、激光測距、激光雷達(dá)、光存儲(chǔ)、引燃引爆、自動(dòng)控制、檢測儀器等領(lǐng)域。

光纖激光器：憑借高功率、優(yōu)良的光束質(zhì)量和高效的能量傳輸?shù)葍?yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于工業(yè)激光加工(如切割、焊接、雕刻、打標(biāo)等)、醫(yī)療激光手術(shù)、科學(xué)研究、光纖通信中的光信號(hào)放大等領(lǐng)域。