异质结半导体激光器（Heterostructure Laser Diode，HLD）的激光产生原理主要涉及到半导体材料的载流子注入和反转储存过程。在异质结半导体激光器中，通常由两种不同的半导体材料组成，其中有一个带缺陷能带的层，称为势阱层，以及两个具有正常能带结构的层，称为势垒层。当电子和空穴被注入势阱层时，它们将被限制在势阱中，不能自由扩散到其他区域。
当外部电流通过异质结激光器时，会在p型区和n型区之间产生电荷载流子，并且这些载流子会在势阱层中进行复合反转。在复合反转过程中，电子和空穴的能量将被释放出来，并产生光子。然后，这些光子将继续在谐振腔中来回传播，通过多次反射和受激发射的作用，最终形成一束相干的激光输出。
因此，可以看出，在异质结半导体激光器中，势阱层和势垒层的结构被设计成能够限制载流子在弱准谷区域中运动。当外部电流通过时，载流子在势阱层中进行复合反转过程，从而产生了激光辐射并得到放大。这种激光产生方式的特点在于其高效、稳定且具有很好的单色性和方向性。由于它所采用的紧凑型工作方式和高可调性，因此异质结半导体激光器已经成为现代光通信、信息处理和现代量子加密等领域中最重要的光源之一。
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