蓝色激光二极管是一种半导体激光器,可产生波长约为 400 至 500 纳米的集中光子束,即人眼感知为蓝色或紫色的可见电磁频谱区域。蓝色激光二极管比许多其他类型的激光器更难制造,尤其是在较高功率水平下,但蓝光的短波长可以实现更高的精度。如今,蓝色激光二极管用于激光笔和视频投影仪等应用,以及使用高清光盘(最突出的是蓝光格式)的设备。
例如在所有激光二极管中,蓝色激光二极管的光是通过将能量泵入半导体而产生的。在激光二极管中,这是通过电流完成的,这与使用光的光泵浦半导体激光器不同。这导致半导体材料中的电子的能级短暂上升。当电子恢复到它们的或再次回到原来的能级,失去的能量以光子的形式释放,产生光。然后,光线被激光透镜准直,将产生的光子聚焦在一个方向上,从而产生集中光束。
蓝色激光二极管可用于激光笔。激光的颜色取决于光子的波长,而光子的波长又取决于构成增益介质的原子或分子的特性。蓝色激光二极管最常见的增益介质材料是氮化镓 (GaN),一种晶体半导体。还使用氮化铟 (InN) 以及氮化铟镓,这是两者的合金。
蓝色激光二极管是多种光学数据存储的基础格式,例如蓝光、中国蓝高清和 HD DVD。铝光盘(例如 CD 和 DVD)以微小凹痕的形式存储信息,当光盘在光盘播放器内旋转时,激光可以读取这些信息。 CD 和 DVD 使用产生红光的激光器,红光的波长比蓝光更长,因此需要在光盘上有更宽的凹痕才能正确读取。蓝光波长较短,使得蓝色激光器能够准确读取光盘上较小的特征,这意味着更多的压痕,因此相同大小的光盘上可以包含更多的数据。这使得设计为由蓝色激光二极管读取的光盘能够在单个光盘层中容纳大约 25 GB 的数据,是 DVD 容量的五倍以上。
蓝色激光二极管是一项相对较新的创新,直到 2001 年才进入商业用途。这是因为生产合适的增益介质很困难,而且该技术变得可行之前需要材料科学的进步。它主要是以下产品的产物波兰和日本开展了这项研究,最著名的是日本工程师兼研究员 Shuji Nakamura 博士和波兰科学院的 Sylwester Porowski 博士。








