半导体激光器是所有激光器中体积最小的激光器，其工作物质是砷化镓（GaAs)、磷化钢（InP)等半导体材料；采用简单的电流注入方式泵浦；激光器的制造工艺与半导体电子器件和集成电路的生产工艺兼容，便于与其他器件单片集成：可以用高达吉赫（GHz)的频率直接调制，输出高速调制的激光束。因此半导体激光器已在激光通信、激光存储、激光测距、激光打印等方面得到了广泛应用。
尤其是近些年，半导体激光器的输出功率不断提高，单管半导体激光二极管（LD)的输出功率已越过瓦级，半导体激光二极管阵列（LDA)的输出功率已达数百瓦级，在激光加工领域也开始逐步采用半导体激光器。
半导体激光器的工作物质半导体材料是能带结构，与其他激光器粒子数反转发生在两个不同能级之间不同，其输出激光的机理是利用半导体材料里导带中的电子和价带中的空穴的复合来产生受激辐射的。
1.半导体激光器的特点
（1)半导体数光器是一个阈值器件，工作状态与注人电流有关。当正向注人电流达到阈值电流时，有源区内实现粒子数反转，此时受激辐射占优势，才能发射激光；阈值电流随温度的升高而加大。
（2)半导体激光器量子效率随温度的升高而降低。
（3)半导体数光器的体积非常小，发光区域只向上百微米宽。几微米至十几微米厚。由衍射原理可知，其衍射角很大，在结平面的水平方向发散角约为几度至十几度。在垂直干结平面的方向发散角可达几十度。因此半导体激光器的方向性很差，应用时需要加光学系统加以校准。
2.半导体激光器的工作原理
在半导体激光器中要产生相干辐射，同样需要具备三个基本条件：
（1)建立激励媒质（有源区）内载流子的反转分布。即用激励源将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带上，一般是给异质结加正向偏压，向有源
层内注入不必要的载流子来实现：
（2)有合适的谐振腔使受激辐射在腔内多次反射形成激光振荡。大多利用半导体晶体的自然解理面形成F-P腔：
（3)激光工作物质必须提供足够大的增益，以便形成稳定的激光振荡，即要求注人电流足够强，满足电流阔值条件，当外加正向电压时，半导体中注入非平衡载流子，若非平衡毁流子大到足
以在导带底部和价带顶部间形成粒子数反转时，就可以产生受徽强射，此时餐射的光子能量基本上等于禁带宽度，由于半导体是能带结构，与分立的能级不同，产生放大作用要求的粒子数反转分布不能直接用能级上的粒子数来衡量。
这说明在半导体P-N结中实现导带底部和价带顶部的粒子数反转条件是电子与空穴的准费米能级之差必须大于禁带宽度，要实现这一条件。首先就要求P-N结两边的P区和N区必须是高掺杂。以使费米能级进入价带或导带；另外还要在P-N结加适当的正向电压。满足一定条件，在P-N结作业区实现粒子数反转条件。
工作物质实现了粒子数反转条件后，光在谐振腔内传播会产生增益，在激光器平行平面谐振腔作用下，自发辐射的光子作为起始光子。在P-N结区内来回反射产生受激辐射放大。谐振腔中存在各种损耗，如反射损耗、工作物质的吸收和散射损耗等。只有满足激光器的网值条件，即光在谐振腔内往返一次所得到的增益大于所有的损耗时，才能形成稳定的激光输出。
