激光二极管（Laser Diode，简称LD）是一种通过电流激发产生激光的半导体器件。以下是激光二极管的一些关键概念和特点：

基本原理

激光二极管通过半导体材料的能带结构和受激辐射原理来产生激光。基本步骤包括：

载流子注入：通过施加电压，将电子注入到半导体材料的导带中，同时将空穴注入到价带中。

复合和受激辐射：注入的电子和空穴在活性层中复合，释放出光子。当这些光子与其他电子复合时，会引发更多的受激辐射，从而放大光子数量。

光学反馈和谐振腔：激光二极管通常包含一个谐振腔，用来提供光学反馈，使得光子在腔内来回反射，从而形成相干光输出。

结构

激光二极管的基本结构包括以下部分：

P-N结：激光二极管的核心部分，由P型半导体和N型半导体构成。

活性层：在P-N结之间，载流子复合并产生光子的区域。

反射镜：通常在二极管的两端有部分反射镜，一个高反射率，另一个低反射率，用来形成谐振腔。

电极：用于施加电压和注入电流的金属电极。

优点和应用

优点

效率高：激光二极管具有较高的光电转换效率。

体积小：相对于其他激光器，激光二极管具有更小的体积。

响应速度快：能够快速调制和响应，适合高速通信。

成本低：生产成本相对较低，适合大规模生产。

应用

光纤通信：作为光源用于长距离和高速的数据传输。

光盘读取和刻录：用于CD、DVD、Blu-ray等光盘驱动器。

条码扫描：激光扫描仪用来读取条码。

医疗设备：用于激光手术和各种医疗诊断设备。

激光显示：用于投影仪和显示屏等。

常见类型

边发射激光二极管（Edge Emitting Laser Diode，EEL）：光从半导体晶片的侧面发出。

垂直腔面发射激光二极管（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL）：光垂直于半导体晶片表面发出。

激光二极管因其多功能性和广泛应用，已成为现代科技的重要组成部分。