是什么使LED成为激光二极管？

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对此问题进行高级调查是可以的：

阅读https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode后，我仍然无法确定使二极管发光的电子设备与使二极管发光的电子设备是否不同。那么，总的来说，激光二极管是LED 加上某种光学谐振器还是空腔？

还是激光二极管本身在电学上与非激光二极管不同，这意味着它们看起来不像LED 加上一些额外的物理结构以使它们充当激光？

led components laser-diode

— 脚湿
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你知道什么使光成为激光吗？

— 尤金（Eugene Sh）。

想一想。LED已经发出几乎纯色的光。“激光” LED确实发出超纯色的光。您是否在搜寻“ LED Laser”一词？

— Sparky256 '18 -2-5

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@ Sparky256 –是的，该术语在我的搜索历史中。也感谢您提出的“我考虑一下”的建议。这非常有帮助，以后我会将其应用于我遇到的问题！

— footwet

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@EugeneSh。–不，但是我知道激光的特征。

— footwet

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我仍然无法确定使二极管发光的电子器件与使它发光的电子器件是否不同

不是电子设备，而是光学腔。

如果光信号通过增益介质（PN结）反馈，使得往返损耗不大于往返增益，则将发出“ LED”信号。

激光二极管的腔可以由芯片表面上的劈开小平面，图案化到芯片中的布拉格反射器，甚至是外部透镜和/或反射镜形成。

通常，设计为激光二极管的设备还将在芯片上包括波导结构（并与结交叠），以实现较低的往返损耗，而设计为LED的设备将没有任何明显的波导结构，尽管有也有谐振腔LED（RCLED）之类的东西。

— 光子
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有趣。我无法从快速搜索中分辨出RCLED的与众不同之处：它们实际上是在激光阈值以下工作的激光二极管吗？还是它们会产生某些而非全部的激光特征？

— footwet

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有一种“高效率” LED。它平放，像一个小的奥利奥饼干一样圆形，从四面八方发出光。它位于衬有金色衬里的碗中，该碗将所有光线反射到镜片上。镜头确定θ或视角。

— Sparky256 '18

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另外：激光二极管在过载到破坏光学腔结构的程度时，仍可以像普通LED一样工作！

— rackandboneman '18

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@rackandboneman或当然低于阈值。大量廉价的葡萄酒也不再老化，直到不再出租为止。

— 克里斯H

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我有限的阅读表明，与普通LED相比，RCLED的主要特征是其发射光谱窄得多 -但是我是光谱学家，所以倾向于从那一侧看事情。令人感兴趣的是，没有英文维基百科文章，而德语文章仅存根。

— 克里斯·H

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LED：二极管上的电压将带隙上的自由电子提升到更高的水平。当它们下降到较低水平时，它们会发光。由于量子力学的规则，如果不采取其他措施，何时自然发生是随机的。LED的自由度允许变化的波长（频率）和时间点。因此，发射的光子是“非相干的”。

激光：光子的自由度被去除。光学腔仅允许一个（或很少）波长（谐振器长度的因数）。先前发射的光子“经过”会刺激新光子的发射。因此，大多数光子具有相同的相位和频率。它们是“连贯的”。

即使LED已经具有很小的波长变化，激光光学系统仍可以减小这种变化。激光的反直觉方面来自量子力学。您可能会认为，如果光子具有适合谐振器几何形状的正确波长，则它会自发发射，然后会谐振。但是由于量子力学的原因，激光（二极管）的几何形状使得光子不可能自发或以其他波长发射。

— 约阿希姆
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我的困惑在您的最后一段中出现：二极管激光器中的pn结本身是否有所不同？即，两个二极管的潜在刺激是自发的光子发射吗？在激光器中，围绕该结建立的几何结构将这些自发发射放大到一定程度，以至于绝大多数光子通过刺激发射出来？还是激光二极管中的结本身以限制自发发射光子的数量和/或波长（甚至低于激射阈值）的方式有所不同？

— footwet

最初打开激光二极管时，没有可能刺激发射的光子。因此，首先发生自发排放。然后这些光在光腔中来回运动，并激发更多光子的发射，而受激发射迅速成为主导。

— 约阿希姆'18

事后思考：受激发射可能不会成为“主导”。自发发射将继续发生，但是目标是要有高百分比的受激发射，因为这定义了激光二极管的效率。

— 约阿希姆

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我仍未明确我在第一条评论中要求的澄清：听起来您可能在说：“是的，像其他任何发光二极管一样，激光二极管的核心是（或可以是）pn结，使二极管成为激光器的是附加的硬件功能（我们称其为光腔），这些功能使那些自发的光子能够激发更多的光子。” 那正确吗？还是激光二极管只是一个电泵浦的光腔，恰巧会自发地产生一些光子，因此与“普通” LED根本不同吗？

— footwet

激光通过受激发射而不是自发发射来工作。您可能要看一下：learnabout-electronics.org/Semiconductors/diodes_26.php

— Joachim，

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二极管激光器是光腔中的LED。

二极管激光器有点酷，因为它们“违反”了一些激光器规则：

半导体的增益是如此之大，以至于即使形成空腔的刻面的半径确实很高（即基本上是平坦的），它仍然会激射。（激光方程式预测，要发射一对平坦的表面，需要无限的增益）！
有证据表明，泵浦的介质发出激光至少需要三个能级，但是半导体激光器只有两个（因为它们不是光泵浦的，而是电泵浦的）。

— 用户名
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关于＃2：是否可以准确地说二极管激光器是“光学自泵浦”的？如果我理解的话：激发的发射是由LED本身的光子“激发”的，对吗？

— footwet

你有资料吗？

— 彼得·莫滕森

代替光泵浦，它们是电泵浦的。“泵浦”是将电子提升到带隙之上的过程，然后电子可以从带隙下降并发射光子。

— 约阿希姆

@Joachim更正说他们是电动泵。

— user1512321

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@feetwet在所有激光器中，都必须有“受激”发射。那就是光子敲除激发光子。我在这里指的是将电子置于激发态的“泵浦”过程。为了使激光发射激光，有几种条件之一，其中之一是增益介质被泵浦得如此之多，以至于激发态的电子多于低态的电子-粒子数反转-否则，您将吸收更多的光子，从而使电子进入更高的态激发出更多的光子。

— user1512321

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为了将LED视为“激光” LED，其设计必须使得它产生的一定量的光必须通过光学（或电子）方式反射回自身，从而使新产生的（通过刺激）光子与前一个“步调一致”，从而产生一个相干的光子束。
迎接小号 timulated Ë的使命- [R adiation要求，是什么使得它一个激光！

— 吉尔
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