Ang VCSEL, nga gitawag nga Vertical Cavity Surface Emitting Laser sa kinatibuk-an, usa ka klase sa semiconductor laser. Sa pagkakaron, kadaghanan sa mga VCSEL gibase sa GaAs semiconductors, ug ang emission wavelength kay kasagaran sa infrared wave band.
Sa 1977, si Propesor Ika Kenichi sa Tokyo University of Technology unang misugyot sa konsepto sa usa ka bertikal-lungag ibabaw-emitting laser. Sa unang mga adlaw, gusto niya nga makakuha usa ka longhitudinal mode semiconductor laser nga adunay lig-on nga output pinaagi sa pagpamubo sa gitas-on sa lungag. Bisan pa, tungod sa mubo nga one-way gain nga gitas-on niini nga disenyo, lisud ang pagkuha sa laser lasing, mao nga ang sayo nga panukiduki sa VCSEL nadugay. Duha ka tuig ang milabay, si Propesor Yihe Jianyi malampuson nga nakaamgo sa pulsed lasing sa GaInAsP series lasers sa 77 K gamit ang liquid phase epitaxy nga teknolohiya (ang pamaagi sa liquid-phase epitaxy aron sa pag-precipitate sa solid substances gikan sa solusyon ug ibutang kini sa substrate aron makamugna og single-crystal thin layers. ). Sa 1988, ang GaAs series VCSELs gipatubo pinaagi sa organic chemical vapor deposition (OCVD) nga teknolohiya aron makab-ot ang padayon nga operasyon sa temperatura sa lawak. Uban sa makanunayon nga pag-uswag sa teknolohiya sa epitaxial, ang mga istruktura sa semiconductor DBR nga adunay taas nga reflectivity mahimong magama, nga makapadali sa proseso sa panukiduki sa VCSEL. Sa katapusan sa ika-20 nga siglo, human ang mga institusyon sa panukiduki misulay sa lain-laing mga istruktura, ang mainstream nga kahimtang sa oxidation-limited nga VCSEL medyo gitakda. Dayon kini mibalhin ngadto sa yugto sa pagkahamtong, diin ang pasundayag kanunay nga gi-optimize ug gipauswag.
Sectional diagram sa oksihenasyon limitado sa top emitting laser
Ang aktibo nga rehiyon mao ang hinungdanon nga bahin sa aparato. Tungod kay ang VCSEL nga lungag mubo ra kaayo, ang aktibo nga medium sa lungag kinahanglan nga maghatag dugang nga bayad nga bayad alang sa lasing mode.
Una sa tanan, tulo ka mga kondisyon ang kinahanglan nga matuman nga dungan aron makamugna og laser:
1) ang carrier inversion distribution sa aktibong rehiyon natukod;
2) usa ka angay nga resonant nga lungag nagtugot sa stimulated radiation nga ibalik sa daghang mga higayon aron maporma ang usa ka laser oscillation; ug
3) ang kasamtangan nga indeyksiyon igo nga lig-on sa paghimo sa optical ganansya nga mas dako pa kay sa o katumbas sa gidaghanon sa mga nagkalain-laing mga pagkawala ug sa pagsugat sa pipila ka kasamtangan nga threshold kondisyon.
Ang tulo ka nag-unang kondisyon katumbas sa konsepto sa disenyo sa VCSEL device structure. Ang aktibo nga rehiyon sa VCSEL naggamit sa usa ka strained quantum well structure aron maestablisar ang basehan sa pagkaamgo sa internal carrier inversion distribution. Sa samang higayon, ang usa ka resonant cavity nga adunay angay nga reflectivity gidisenyo aron ang mga emitted photon maporma og coherent oscillations. Sa katapusan, igo nga indeyksiyon nga kasamtangan ang gihatag aron makahimo ang mga photon sa pagbuntog sa lainlaing mga pagkawala sa aparato mismo aron makahimo usa ka malungtaron.
Mao kini ang paagi sa Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., usa ka optical communication company, mipasabut sa VCSEL.