實現粒子數反轉、滿足閾值條件和諧振條件。產生光的受激發射的首要條件是粒子數反轉,在半導體中就是要把價帶內的電子抽運到導帶。為了獲得離子數反轉,通常采用重摻雜的P型和N型材料構成PN結,這樣,在外加電壓作用下,在結區附近就出現了離子數反轉—在高費米能級EFC以下導帶中貯存著電子,而在低費米能級EFV以上的價帶中貯存著空穴。 實現粒子數反轉是產生激光的必要條件,但不是充分條件。要產生激光,還要有損耗極小的諧振腔,諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡,激活物質所發出的 受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射,不斷引起新的受激輻射,使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內的各種損耗,即滿足一定的閾值條件: