«Полупроводниковый лазер»

полупроводниковый квантовый генератор, Лазер с полупроводниковым кристаллом в качестве рабочего вещества. В П. л., в отличие от лазеров др. типов, используются излучательные Квантовые переходы не между изолированными уровнями энергии атомов, молекул и ионов, а между разрешенными энергетическими зонами кристалла (см. Твёрдое тело). В П. л. возбуждаются и излучают (коллективно) атомы, слагающие кристаллическую решётку. Это отличие определяет важную особенность П. л. — малые размеры и компактность (объём кристалла Полупроводниковый лазер10^-6—10^-2см³).В П. л. удаётся получить показатель оптич. усиления до 10⁴см^-1 (см. Усиления оптического показатель), хотя обычно для возбуждения генерации лазера достаточны и меньшие значения (см. ниже). Другими практически важными особенностями П. л. являются: высокая эффективность преобразования электрической энергии в энергию когерентного излучения (до 30—50%); малая инерционность, обусловливающая широкую полосу частот прямой модуляции (более 10⁹Ггц);простота конструкции; возможность перестройки длины волны λ излучения и наличие большого числа полупроводников, непрерывно перекрывающих интервал длин волн от 0,32 до 32 мкм.

Люминесценция в полупроводниках. При рекомбинации электронов проводимости и дырок в полупроводниках (См. Полупроводники) освобождается энергия, которая может испускаться в виде квантов излучения (Люминесценция) или передаваться колебаниями кристаллической решётки (См. Колебания кристаллической решётки), т. е. переходить в тепло. Доля излучательных актов рекомбинации у таких полупроводников, как Ge и Si, очень мала, однако в некоторых полупроводниках (например, GaAs, CdS) при очистке и легировании она может приближаться к 100%.

Для наблюдения люминесценции необходимо применить какой-либо способ возбуждения (накачки) кристалла, т. е. способ генерации избыточных электронно-дырочных пар (светом, быстрыми электронами или электрическим полем). При малой скорости образования избыточных электронно-дырочных пар излучательная рекомбинация носит беспорядочный (спонтанный) характер и используется в нелазерных полупроводниковых источниках света (см. Светоизлучающий диод).Чтобы получить генерацию когерентного излучения, т. е. лазерный эффект, необходимо создать особое состояние люминесцирующего кристалла — состояние с инверсией населённостей (См. Инверсия населённостей).

Рекомбинация электронно-дырочной пары может сопровождаться испусканием кванта излучения, близкого по энергии к ширине запрещенной зоны ΔE полупроводника (рис. 1, а); при этом длина волны λ — hc/ΔE, где h —Планка постоянная, с —скорость света.

Инверсия населённостей в полупроводниках. Оптическое квантовое усиление в полупроводнике может наблюдаться в том случае, если зона проводимости вблизи её дна E_c заполнена электронами в большей степени, чем валентная зона вблизи её потолка E_υ. Преобладание числа переходов с испусканием квантов над переходами с их поглощением обеспечивается тем, что на верхних уровнях находится больше электронов, чем на нижних, тогда как вероятности вынужденных переходов в обоих направлениях одинаковы. Заполнение зон принято описывать с помощью т. н. квазиуровней Ферми, отделяющих состояния с вероятностью заполнения уровней больше ¹/₂ от состояний с вероятностью заполнения меньше ¹/₂. Если E_l^∂ — квазиуровни Ферми для электронов и дырок, то условие инверсии населённостей относительно переходов с энергией hν (где ν — частота излучения) выражается формулой:

E_l^∂ >hν.

Для поддержания такого состояния необходима высокая скорость накачки, восполняющей убыль электронно-дырочных пар вследствие излучательных переходов. Благодаря этим вынужденным переходам поток излучения нарастает (рис. 1, б), т. е. реализуется оптическое усиление.

В П. л. применяют следующие методы накачки: 1) инжекция носителей тока через р—n-переход (см. Электронно-дырочный переход), гетеропереход или контакт металл — полупроводник (инжекционные лазеры); 2) накачка пучком быстрых электронов; 3) оптическая накачка; 4), накачка путём пробоя в электрическом поле. Наибольшее развитие получили П. л. первых двух типов.

Инжекционные лазеры. Лазер на р—n-переходе представляет собой полупроводниковый диод, у которого две плоскопараллельные поверхности, перпендикулярные р—n-переходу (рис. 2), образуют оптический резонатор (коэффициент отражения от граней кристалла Полупроводниковый лазер20—40%). Инверсия населённостей достигается при большой плотности прямого тока через диод (порог генерации соответствует току Полупроводниковый лазер1 кА/см², а при пониженной температуре Полупроводниковый лазер 10² A/см2, рис. 3). Для получения достаточно интенсивной инжекции применяют сильно легированные полупроводники.

Инжекционные лазеры на гетеропереходе (появились в 1968) представляют собой, например, двусторонние гетероструктуры (рис. 4). Активный слой (GaAs) заключён между двумя полупроводниковыми гетеропереходами (См. Полупроводниковый гетеропереход), один из которых (типа р—n) служит для инжекции электронов, а второй (типа р—р) отражает инжектированные электроны, препятствуя их диффузионному растеканию из активного слоя (электронное ограничение). При одинаковом токе накачки в активном слое гетероструктуры достигается большая концентрация электронно-дырочных пар и, следовательно, большее оптическое усиление, чем в П. л. На р—n-переходах. Другое преимущество гетероструктуры состоит в том, что образованный активным слоем диэлектрический волновод удерживает излучение, распространяющееся вдоль структуры, в пределах активного слоя (оптическое ограничение), благодаря чему оптическое усиление используется наиболее эффективно. Для П. л. на гетеропереходе необходимая плотность тока при Т= 300 К более чем в 10 раз ниже, чем у П. л. на р—n-переходе, что позволяет осуществить непрерывный режим генерации при температуре до 350 К.

П. л. инжекционного типа (рис. 5) работают в импульсном режиме с выходной мощностью до 100 вт и в непрерывном режиме с мощностью более 10 вт (GaAs) в ближней инфракрасной (ИК) области (λ = 850 нм) и около 10 мвт (Pb_xSn_1-xTe) в средней ИК области (λ = 10 мкм).Недостаток инжекционных лазеров — слабая направленность излучения, обусловленная малыми размерами излучающей области (большая дифракционная расходимость), и относительно широкий спектр генерации по сравнению с газовыми лазерами.

П. л. с электронной накачкой. При бомбардировке полупроводника быстрыми электронами с энергией W Полупроводниковый лазер10³—10⁶эвв кристалле рождаются электронно-дырочные пары; количество пар, создаваемое одним электроном, Полупроводниковый лазерW/3ΔE. Этот способ применим к полупроводникам с любой шириной запрещенной зоны. Выходная мощность П. л. достигает 10⁶ вт,что объясняется возможностью накачки большого объёма полупроводника (рис. 6). П. л. с электронной накачкой содержит электронный прожектор, фокусирующую систему и полупроводниковый кристалл в форме оптического резонатора, помещенные в вакуумную колбу (рис. 7). Техническое достоинство П. л. с электронной накачкой — возможность быстрого перемещения (сканирования) электронного пучка по кристаллу, что даёт дополнительный способ управления излучением. Т. к. заметная часть энергии электронного пучка тратится на разогрев решётки кристалла, то кпд ограничен (Полупроводниковый лазер¹/₃); на каждую электронно-дырочную пару расходуется энергия 3ΔE, а испускается фотон с энергией Полупроводниковый лазерΔE

Полупроводниковые лазерные материалы.В П. л. используются главным образом бинарные соединения типа А³В⁵, А²В⁶, А⁴В⁶ и их смеси — Твёрдые растворы (см. табл.). Все они — прямозонные полупроводники, в которых межзонная излучательная рекомбинация может происходить без участия фононов или др. электронов и поэтому имеет наибольшую вероятность среди рекомбинационных процессов. Кроме перечисленных в табл. веществ, имеется ещё некоторое количество перспективных, но мало изученных материалов, пригодных для П. л., например др. твёрдые растворы. В твёрдых растворах величина ΔE зависит от химического состава, благодаря чему можно изготовить П. л. на любую длину волны от 0,32 до 32 мкм.

Применение П. л.: 1) Оптическая связь(портативный оптический телефон, многоканальные стационарные линии связи); 2) Оптическая локация и специальная автоматика (дальнометрия, высотометрия, автоматическое слежение и т.д.); 3) Оптоэлектроника (излучатель в Оптроне, логические схемы, адресные устройства, голографические системы памяти, см. Голография), 4) техника специального освещения (скоростная фотография, оптическая накачка др. лазеров и др.); 5) обнаружение загрязнений и примесей в различных средах; 6) лазерное проекционное телевидение (рис. 8).

Полупроводниковые лазеры (Э — накачка электронным пучком; О — оптическая накачка; И — инжекционные лазеры; П — накачка пробоем в электрическом поле)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Полупроводник      | Длина волны     | Максимальная         | Способ накачки      |

|       | излучения, мкм        | рабочая    |        |

|       |  | температура, К        |        |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| ZnS        | 0,32          | 77     | Э     |

| ZnO        | 0,37          | 77     | Э     |

| Zn_1-xCd_xS        | 0,32—0,49         | 77     | Э     |

| ZnSe      | 0,46          | 77     | Э     |

| CdS        | 0,49—0,53         | 300           | Э, О, П    |

| ZnTe      | 0,53          | 77     | Э     |

| CdS_1-xSe_x       | 0,49—0,68         | 77     | Э, О        |

| CdSe      | 0,68—0,69         | 77     | Э, О        |

| CdTe      | 0,79          | 77     | Э     |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| GaSe      | 0.59          | 77     | Э, О        |

| GaAs_1-xP_x       | 0,62—0,9   | 300           | Э, О, И    |

| Al_xGa_1-xAs      | 0,62—0,9   | 300           | О, И        |

| In_xGa_1-xP | 0,60—0,91         | 77     | О, И        |

| GaAs      | 0,83—0,90         | 450           | Э, О, И, П        |

| lnP         | 0,90—0,91         | 77     | О, И, П    |

| In_xGa_1-xAs       | 0,85—3,1   | 300           | О, И        |

| InP_1-xAs_x         | 0,90—3,1   | 77     | О, И        |

| InAs       | 3,1—3,2    | 77     | Э, О, И    |

| InSb       | 5,1—5,3    | 100           | Э, О, И    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| PbS        | 3,9—4,3    | 100           | Э, И |

| PbS_1-xS_x         | 3,9—8,5    | 77     | О, И        |

| PbTe      | 6,4—6,5    | 100           | Э, О, И    |

| PbSe      | 8,4—8,5    | 100           | Э, О, И    |

| Pb_xSn_1-xTe      | 6,4—31,8   | 100           | Э, О, И    |

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Историческая справка. Первая работа о возможности использования полупроводников для создания лазера была опубликована в 1959 Н. Г. Басовым, Б. М. Вулом и Ю. М.Поповым. Применение р—n-переходов для этих целей было предложено в 1961 Н. Г. Басовым, О. Н. Крохиным, Ю. М. Поповым. П. л. на кристалле GaAs впервые были осуществлены в 1962 в лабораториях Р. Холла, М. И. Нейтена и Н. Холоньяка (США). Им предшествовало исследование излучательных свойств р—n-переходов, показавшее, что при большом токе появляются признаки вынужденного излучения (Д. Н. Наследов, С. М. Рыбкин с сотрудниками, СССР, 1962). В СССР фундаментальные исследования, приведшие к созданию П. л., были удостоены Ленинской премии в 1964 (Б. М. Вул, О. Н. Крохин, Д. Н. Наследов, А. А. Рогачёв, С. М. Рыбкин, Ю. М. Попов, А. П. Шотов, Б. В. Царенков). П. л. с электронным возбуждением впервые осуществлен в 1964 Н. Г. Басовым, О. В. Богданкевичем, А. Г. Девятковым. В этом же году Н. Г. Басов, А. З. Грасюк и В. А. Катулин сообщили о создании П. л. с оптической накачкой. В 1963 Ж. И. Алферов (СССР) предложил использовать гетероструктуры для П. л. Они были созданы в 1968 Ж. И. Алферовым, В. М. Андреевым, Д. З. Гарбузовым, В. И. Корольковым, Д. Н. Третьяковым, В. И. Швейкиным, удостоенными в 1972 Ленинской премии за исследования гетеропереходов и разработку приборов на их основе.

Лит.: Басов Н. Г.. Крохин О. Н., Попов Ю. М., Получение состояний с отрицательной температурой в р—n-переходах вырожденных полупроводников, «Журнал экспериментальной и теоретической физики», 1961, т. 40, в. 6; Басов Н. Г., Полупроводниковые квантовые генераторы, «Успехи физических наук», 1965, т. 85, в. 4; Пилкун М., Инжекционные лазеры, «Успехи физических наук», 1969, т. 98, в. 2; Елисеев П. Г., Инжекционные лазеры на гетеропереходах, «Квантовая электроника», 1972, № 6 (12); Басов Н. Г., Никитин В. В., Семенов А. С., Динамика излучения Инжекционных полупроводниковых лазеров, «Успехи физических наук», 1969, т. 97, в. 4.

П. Г. Елисеев, Ю. М. Попов.

Рис. 1. Энергетические схемы: а — накачки и излучательной рекомбинации в полупроводнике; б — оптического усиления при наличии инверсии населённостей состояний вблизи краев зон — дна Е_с зоны проводимости и потолка Е_ν валентной зоны; ΔЕ — ширина запрещенной зоны,

Рис. 2. Инжекционный лазер на р-n-переходе.

Рис. 3. Схема энергетических зон в р-n-переходе: а — при отсутствии тока; б — при сильном прямом токе; носители диффундируют в области, прилегающие к переходу, образуя с основными носителями избыточные электронно-дырочные пары.

Рис. 4. а — лазер на гетеропереходе (двусторонняя гетероструктура), б — его энергетическая схема.

Рис. 6. Схематическое изображение полупроводниковых лазеров с электронной накачкой: а — поперечной, б — продольной.

Рис. 8. Схема проекционного лазерного телевизора: 1 — электронная пушка; 2 — фокусирующая и отклоняющая система; 3 — полупроводниковый кристалл — резонатор; 4 — объектив; 5 — экран.

Рис. 7. Полупроводниковый лазер с электронной накачкой в отпаянной вакуумной трубке.

Рис. 5. Образцы инжекционных лазеров.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ лазер - лазер, активная среда которого - полупроводниковый кристалл. Полупроводниковый лазер имеет малые размеры (50 мкм - 1 мм), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки. Полупроводниковый лазер генерирует излучение в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм. Наиболее распространенный способ накачки - инжекция носителей через гетеропереход (гетеролазер). Применяют в оптической связи и локации, оптоэлектронике и др.

semiconductor laser, photogenerator

semiconductor laser, photogenerator

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ЛАЗЕР

лазер на основе полупроводникового кристалла. В отличие от лазеров др. типов, в П. л. используются излучательные квант. переходы между разрешёнными энергетич. зонами, а не дискр. уровнями энергии (см. ПОЛУПРОВОДНИКИ). В полупроводниковой активной среде может достигаться очень большой показатель оптич. усиления (до 104 см-1), благодаря чему размеры активного элемента П. л. исключительно малы (длина резонатора =50 мкм — 1 мм). Помимо компактности, особенностями П. л. явл. малая инерционность (=10-9 с), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки и большой выбор в-в для генерации в широком спектральном диапазоне от l=0,3 мкм до 30 мкм (рис. 1). Активными ч-цами в П. л. служат избыточные (неравновесные) эл-ны проводимости и дырки, т. е. свободные носители заряда, к-рые могут инжектироваться, диффундировать и дрейфовать в активной среде. Важнейшим способом накачки в П. л. явл. инжекция через p — n-переход или гетеропереход (см. ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД), позволяющая осуществить непосредств. преобразование электрич. энергии в когерентное излучение (инжекционный лазер). Др. способами накачки служат электрич. пробой (напр., в т. н. стримерных лазерах), бомбардировка эл-нами (П. л. с э л е к т р о н н о й н а к а ч к о й) и освещение (П. л. с о п т и ч. н а к а ч к о й). П. л. предложены Н. Г. Басовым и др., впервые осуществлены на р — n-переходе в кристалле GaAs P. Холлом, М. И. Нейтеном (США) и др., с электронной накачкой Басовым с сотр.

Рис. 1. Полупроводники, используемые в полупроводниковых лазерах, и спектральные диапазоны их излучения.

Оптич. усиление в полупроводниках возникает под действием интенсивной накачки при выполнении условий инверсии населённости уровней вблизи дна?с в зоне проводимости и потолка?v в валентной зоне (рис. 2). При этом вероятность заполнения эл-нами верхних рабочих уровней в разрешённой зоне (зоне проводимости) больше, чем нижних уровней (валентной зоны). В этом случае вынужденные излучат. переходы преобладают над поглощат. переходами.

Рис. 2. Схема накачки (а) и зонная диаграмма (б) полупроводника, используемого в полупроводниковом лазере; — энергия эл-на, р — квазиимпульс, ћw — энергия испускаемого кванта.

Величина оптич. усиления зависит не только от интенсивности накачки, но и от др. факторов: вероятности излучательной рекомбинации, внутр. квантового выхода излучения, темп-ры. В качестве лазерных материалов используются прямозонные полупроводники (напр., GaAs, CdS, PbS), в к-рых квант. выход излучения может достигать 100%. На непрямозонных полупроводниках (Ge, Si) пока не удаётся создать П. л. Разнообразие полупроводниковых лазерных материалов позволяет перекрыть широкий спектральный диапазон с помощью П. л. (табл. 1, 2).

Инжекционный П. л. представляет собой полупроводниковый диод, две плоскопараллельные грани к-рого, перпендикулярные плоскости p—n-перехода и гетероперехода, служат зеркалами оптического резонатора (коэфф. отражения =30%, рис. 3). Иногда применяются внеш. резонаторы.

Табл. 1. НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНЖЕКЦИОННЫХ ЛАЗЕРОВ

Табл. 2. ПОЛУПРОВОДНИКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ГЕТЕРОЛАЗЕРАХ

Инверсия заполнения достигается при большом прямом токе через диод за счёт инжекции избыточных носителей в слой, прилегающий к переходу. Генерация когерентного излучения возникает в полосе краевой люминесценции, если оптич. усиление способно превзойти потери энергии, связанные с выводом излучения наружу, поглощением и рассеянием внутри резонатора. Ток, соответствующий началу генерации, наз. пороговым. Плотность порогового тока в инжекционных П. л. обычно =1 к А/см2 (табл. 1).

Рис. 3. Вверху инжекционный лазер на р —n-переходе; внизу — образцы инжекционных полупроводниковых лазеров.

Наибольшее распространение получили П. л. на основе гетероструктур (гетеролазеры), они имеют наиболее низкие пороговые плотности тока при темп-рах 300 К. Гетеролазер содержит 2 гетероперехода, один типа p — n, инжектирующий эл-ны (эмиттер), и другой, типа p — p, ограничивающий диффузное растекание носителей заряда из активного слоя; активная область заключена между ними. В т. н. п о л о с к о в ы х л а з е р а х активная область в форме узкой полоски шириной 1— 20 мкм протягивается вдоль оси резонатора от одного зеркала к другому. Благодаря малым размерам активной области пороговый ток полосковых гетеролазеров достаточно мал (5—150 мА) для получения непрерывной генерации при T=300 К. Мощность излучения таких П, л. (=100 мВт) ограничена перегревом активной области. В коротких импульсах П. л. испускают большую мощность (до 100 Вт), к-рая ограничена оптич. разрушением торцевых граней. Многоэлементные инжекционные П. л. создают в импульсе мощность до 10 кВт.

Полупроводники, из к-рых могут быть изготовлены гетеролазеры, при разл. хим. составе должны обладать одинаковым периодом крист. решётки. Используются многокомпонентные тв. растворы, среди к-рых можно найти непрерывные ряды в-в с постоянным периодом решётки (изопериодические системы). Напр., в гетеролазере на основе твёрдых растворов AlxGat-xAs гетероструктуру составляют слои (рис. 4): p(AlxGa1-xAs); p(GaAs); n(AlxGa1-xAs).

Рис. 4. Схема гетеролазера с двухсторонней гетероструктурой на основе AlGaAs (a) и его энергетич. диаграмма (б);с и?v — края зоны проводимости и валентной зоны;эF и?дF — энергии Ферми для эл-нов и дырок.

В П. л. с электронной накачкой используются пучки быстрых эл-нов с энергией 104—105 эВ (как правило, меньшей порога образования радиационных дефектов в кристалле). Избыточные носители заряда образуются в результате ионизации при замедлении быстрых эл-нов. Глубина проникновения эл-нов зависит от энергии и может достигать 10-2 см. П. л. этого типа, помимо активного элемента, содержат источник высокого напряжения, электронную пушку и систему фокусировки и управления пучком. Достоинство П. л. с электронной накачкой — возможность сканирования излучающего пятна по активному элементу, что позволяет осуществить воспроизведение и проектирование на большой экран телевизионного изображения (разновидность лазерного телевидения). Мощность излучения в импульсе в П. л. этого типа может достигать 1 МВт (при накачке большого объёма кристалла или многоэлементной мишени). П. л. с электронной накачкой изготовляются в виде отпаянной вакуумной трубки с оптич. окном для вывода лазерного излучения (рис. 5).

Рис. 5. Полупроводниковые лазеры с электронной накачкой в отпаянной трубке.

полупроводнико́вый ла́зер

лазер, активная среда которого — полупроводниковый кристалл. Полупроводниковый лазер имеет малые размеры (длина резонатора 50 мкм — 1 мм), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки. Полупроводниковые лазеры генерируют излучение в диапазоне длин волн 0,3—30 мкм. Наиболее распространённый способ накачки — инжекция носителей через гетеропереход (гетеролазер). Применяют в оптической связи и локации, оптоэлектронике и др.

* * *

ПОЛУПРОВОДНИКО́ВЫЙ ЛА́ЗЕР, лазер(см. ЛАЗЕР), активная среда которого — полупроводниковый кристалл. Полупроводниковый лазер имеет малые размеры (50 мкм — 1 мм), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки. Полупроводниковый лазер генерирует излучение в диапазоне длин волн 0,3—30 мкм. Наиболее распространенный способ накачки — инжекция носителей через гетеропереход(см. ГЕТЕРОПЕРЕХОД) (гетеролазер). Применяют в оптической связи и локации, оптоэлектронике и др.

лазер, в к-ром активной средой служат полупроводники (арсенид галлия GaAs, сульфид кадмия CdS, сульфид свинца PbS и др.) или их сплавы [(Ga, Al)As, GaAs - InP и др.]. Преобразование приложенной электрич. энергии в лазерное излучение в П. л. происходит за счёт вынужденных процессов рекомбинации неравновесных носителей заряда. По способу возбуждения (накачки) активной среды П. л. делятся на 3 осн. класса: инжекционные лазеры, в к-рых создание неравновесн. носителей заряда осуществляется в результате протекания инжекционного тока в ПП структуре с р - n-переходом; П. л. с электронным возбуждением, в к-рых неравновесн. носители создаются при накачке ПП потоком ускоренных электронов; П. л. с оптическим возбуждением, в к-рых накачка производится оптич. излучением (в частности, лазерным). У наиболее обширного класса П. л. - инжекционных лазеров - диапазон рабочих длин волн 0,7 - 30 мкм, мощность излучения 3 - 500 мВт в непрерывном режиме и 5 - 30 Вт - в импульсном, кпд до 30%. Осн. применения: волоконно-оптич. линии связи, системы оптич. записи и считывания информации, устройства дальнометрии, системы телеуправления, наведения, подсветки и др.

semiconductor laser, photogenerator

* * *

semiconductor laser

laser a semiconduttore

напівпровіднико́вий ла́зер

напівпровіднико́вий ла́зер

лазер, активная среда к-рого - полупроводн. кристалл. П. л. имеет малые размеры (длина резонатора 50 мкм - 1 мм), высокий кпд (до 50%), возможность спектральной перестройки. П. л. генерируют излучение в диапазоне длин волн 0,3-30 мкм. Наиб. распространённый способ накачки - инжекция носителей через гетеропереход (гетеролазер). Применяют в оптич. связи и локации, оптоэлектронике и др.