Diode laser về cơ bản là một diode bán dẫn. Theo cho dù vật liệu nối PN là như nhau, điốt laser có thể được chia thành một homojunction, một heterojunction duy nhất (SH), một heterojunction đôi (DH) và một lượng tử cũng (QW) điốt laser. Điốt laser lượng tử cũng có những lợi thế của ngưỡng thấp hiện tại và công suất đầu ra cao, và là các sản phẩm chính thống trên thị trường. So với laser, điốt laser có ưu điểm là hiệu quả cao, kích thước nhỏ và tuổi thọ cao, nhưng công suất đầu ra của chúng nhỏ (thường nhỏ hơn 2mW), tuyến tính và đơn sắc không tốt, vì vậy các ứng dụng của chúng trong các hệ thống truyền hình cáp bị ảnh hưởng. Rất hạn chế, không thể truyền tín hiệu analog đa kênh, hiệu suất cao. Trong mô-đun trở lại của máy thu quang học hai chiều, truyền dẫn uplink thường sử dụng một diode laser lượng tử cũng như một nguồn ánh sáng.
Một diode laser bán dẫn, một cặp mặt phẳng song song vuông góc với ngã ba PN, tạo thành một khoang Fabry-Perot, có thể là mặt phẳng phân tách của tinh thể bán dẫn hoặc mặt phẳng được đánh bóng. Hai bên còn lại là tương đối thô để loại bỏ các hành động laser theo các hướng khác theo hướng chính.
Phát xạ ánh sáng trong chất bán dẫn thường là kết quả của việc tái tổ hợp các tàu sân bay. Khi giao lộ PN của chất bán dẫn được áp dụng với điện áp phía trước, hàng rào giao lộ PN bị suy yếu, buộc các electron được tiêm từ vùng N qua ngã ba PN vào vùng P, và các lỗ được tiêm từ vùng P qua ngã ba PN vào vùng N, và chúng được tiêm gần ngã ba PN. Các electron và lỗ cân bằng sẽ kết hợp lại để phát ra các photon của bước sóng λ, có công thức sau:
λ = hc / Ví dụ (1)
h-Hằng số Planck; c—tốc độ ánh sáng; Ví dụ:-chiều rộng ban nhạc bị cấm của chất bán dẫn.
Hiện tượng phát quang trên do tái tổ hợp tự phát của các electron và lỗ được gọi là phát xạ tự phát. Khi các photon được tạo ra bởi phát xạ tự phát đi qua chất bán dẫn, một khi chúng đi qua các cặp lỗ electron phát ra, chúng có thể hào hứng tái tổ hợp và tạo ra các photon mới, khiến các tàu sân bay phấn khích tái tổ hợp và phát ra các photon mới. Hiện tượng này được gọi là bức xạ kích thích. Nếu dòng tiêm đủ lớn, sự phân bố của tàu sân bay đối diện với trạng thái cân bằng nhiệt được hình thành, nghĩa là số lượng dân số bị đảo ngược. Khi các tàu sân bay trong lớp hoạt động nằm trong một số lượng lớn các đảo ngược, một lượng nhỏ các photon được tạo ra tự phát tạo ra bức xạ cảm ứng do phản xạ đối ứng ở cả hai đầu của khoang cộng hưởng, dẫn đến phản hồi tích cực của cộng hưởng chọn lọc tần số hoặc đạt được cho một tần số nhất định. Khi đạt được lớn hơn sự mất hấp thụ, một ánh sáng mạch lạc với một đường quang phổ tốt, laser, có thể được phát ra từ ngã ba PN, đó là nguyên tắc đơn giản của điốt laser.