在科技飞速发展的今天，激光技术已广泛应用于众多领域，而激光二极管作为上世纪60年代发明的一种关键光源半导体激光器，更是凭借其独特的性能，成为了现代科技中不可或缺的组成部分。
激光二极管最大的特点便是相干性高。激光二极管能够产生波长及相位等性质完全一样的光，这种高度一致的特性使得它在众多应用场景中脱颖而出。与普通光源发出的杂乱无章的光不同，激光二极管发出的光具有高度的方向性和单色性，就像一群训练有素的士兵，整齐划一地朝着一个方向前进。
让我们深入了解一下激光二极管的内部构造和工作原理。如上图所示，激光二极管的核心是一个砷化镓P - N结，这就如同是一个精密的“光子工厂”。
在P - N结的两端，装有反射镜，其中一面是全反射镜，能够将入射的光子全部反射回去；另一面则是部分反射镜，允许一部分光子透过。当给激光二极管施加正向电压时，电子与空穴就像被吸引的磁铁一样，在结区迅速复合，并在这个过程中产生光子。这些光子就像是刚刚诞生的“小精灵”，在两反射镜之间来回反射。每一次反射，都会激发更多的原子产生相同的光子，这一过程被称为受激发射，从而实现光的放大。
当正向电流超过特定阈值时，就如同给这个“光子工厂”注入了足够的能量，腔内的光子数量急剧增加，达到足够数量并持续振荡。最终，这些光子从部分反射镜输出，形成一束高强度、单色、相位一致的相干激光。这束激光就像是一把锋利的光剑，具有强大的能量和精确的方向性。相反，如果电流不足阈值，那么激光二极管就只能发出类似LED的非相干光，无法形成具有高度相干性的激光。
简单来说，如上图所示，注入电流产生的光在两镜片间往返放大，直至达到激光振荡的条件。从这个角度看，激光二极管也可以被视为一种经过反射镜放大光的发光LED，只不过它所产生的光具有更高的品质和更独特的性能。
激光二极管以其独特的相干性、高强度和单色性，在通信、医疗、工业加工等众多领域发挥着重要作用。随着科技的不断进步，相信激光二极管将在更多领域展现出它的无限潜力，为人类的发展和进步做出更大的贡献。
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