Halfgeleiderlasers werden uitgevonden in 1962 en bereikten in 1970 een continue golfwerking met dubbele heterostructuur, waardoor ze de kernlichtbron voor optische communicatie werden. Het InGaAsP/InP-systeem ondersteunt de 1300/1550 nm communicatieband met laag verlies, en MOCVD is de mainstream fabricagetechnologie geworden.
Een halfgeleiderlaserbestaat uit een versterkingsmedium en een Fabry-Perot-resonator. Populatie-inversie wordt gerealiseerd door dragerinjectie, en laser wordt gegenereerd door gestimuleerde emissie. De longitudinale modusafstand wordt bepaald door de lengte van de holte, en modusvergrendeling vereist fasesynchronisatie van meerdere longitudinale modi
Schematische weergave van een laser met een breed gebied
Verschillende laserontwerpen met behulp van het InGaAsP/InP-materiaalsysteem.
Voor de communicatieband, die 1300–1600 nm bestrijkt, wordt het InGaAsP/InP-materiaalsysteem gebruikt. MOCVD epitaxiale groei zorgt voor zeer nauwkeurige roosterafstemming, wat het kernfabricageschema is voor commerciële lasers.
De drempelstroom neemt exponentieel toe met de temperatuur, en de karakteristieke temperatuur T₀ weerspiegelt de temperatuurstabiliteit. Hogesnelheidsmodulatie is afhankelijk van lage capaciteit en sterke indexgeleide structuren.
Halfgeleiderlasers hebben een klein formaat en een hoge betrouwbaarheid en fungeren als de belangrijkste lichtbron voor optische communicatie, pompbronnen, printen en detecteren, en ondersteunen miniaturisatie en integratie van ultrasnelle mode-locked systemen.
