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半導體激光器的發光是利用光的受激輻射原理。處于粒子數反轉分布狀態的大多數電子在受到外來入射光子激勵時，會同步發射光子，受激輻射的光子和入射光子不僅波長相同，而且相位、方向也相同。這樣由弱的入射光激勵而得到了強的發射光，起到了光放大作用。

半導體激光器即為激光二極管，記作LD。它是前蘇聯科學家H.Γ.巴索夫于1960年發明的。半導體激光器的結構通常由P層、N層和形成雙異質結的有源層構成。

但是僅僅有光放大功能還不能形成光振蕩。正如電子電路中的振蕩器那樣，只有放大功能不能產生電振蕩，還必須設計正反饋電路，使電路中所損失的功率由放大的功率得以補償。同樣，在激光器中也是借用電子電路的反饋概念，把放大了的光反饋一部分回來進一步放大，產生振蕩，發出激光。