VCSEL, dat wurdt neamd in Vertical Cavity Surface Emitting Laser folslein, is in soarte fan semiconductor laser. Op it stuit binne de measte VCSEL's basearre op GaAs-halflieders, en de emisjegolflingte is benammen yn 'e ynfrareadgolfband.
Yn 1977 stelde professor Ika Kenichi fan Tokyo University of Technology foar it earst it konsept foar fan in fertikale holte oerflak-emittearjende laser. Yn 'e iere dagen woe hy benammen in inkele longitudinale modus semiconductor laser krije mei stabile útfier troch it ferkoartjen fan' e holtelange. Troch dit ûntwerp syn koarte ien-wei winst lingte, wie it útdaagjend te krijen laser lasing, sadat it iere ûndersyk fan VCSEL waard ferlingd. Twa jier letter realisearre professor Yihe Jianyi mei súkses pulsearre lasers fan GaInAsP-serielasers op 77 K mei help fan floeibere faze epitaksytechnology (de metoade fan floeistoffase epitaksy om fêste stoffen út oplossing te precipitearjen en se op it substraat te deponearje om tinne ienkristallagen te generearjen ). Yn 1988, GaAs rige VCSELs waarden groeid troch organyske gemyske damp deposition (OCVD) technology te kommen ta trochgeande wurking by keamertemperatuer. Mei de konstante ûntwikkeling fan epitaksiale technology kinne semiconductor DBR-struktueren mei hege reflektiviteit wurde produsearre, wat it ûndersyksproses fan VCSEL signifikant fersnelt. Oan 'e ein fan' e 20e ieu, neidat ûndersyksynstituten ferskate struktueren útprobearre hiene, wie de mainstreamstatus fan oksidaasjebeheinde VCSEL frijwat ynsteld. It ferhuze doe nei it stadium fan folwoeksenheid, wêr't prestaasjes konstant waarden optimalisearre en ferbettere.
Sectional diagram fan oksidaasje beheind top emitting laser
De aktive regio is it wêzentlike diel fan it apparaat. Omdat de VCSEL holte is hiel koart, moat it aktive medium yn 'e holte mear winst kompensaasje foar de lasing modus.
Alderearst moatte trije betingsten tagelyk foldien wurde om in laser te generearjen:
1) de ferdieling fan de drageromkearing yn 'e aktive regio wurdt fêststeld;
2) in gaadlike resonânsjefel kin de stimulearre strieling in protte kearen weromfierd wurde om in laseroscillaasje te foarmjen; en
3) de hjoeddeistige ynjeksje is sterk genôch om de optyske winst grutter te meitsjen as of gelyk oan de som fan ferskate ferliezen en foldwaan oan bepaalde hjoeddeistige drompelbetingsten.
De trije primêre betingsten oerienkomme mei it ûntwerpkonsept fan 'e VCSEL-apparaatstruktuer. De aktive regio fan VCSEL brûkt in spande kwantumputstruktuer om de basis te fêstigjen foar it realisearjen fan de ferdieling fan ynterne drageromkearing. Tagelyk is in resonânsjefel mei passende reflektiviteit ûntworpen om de útstjoerde fotonen koherinte oscillaasjes te meitsjen. Uteinlik wurdt genôch ynjeksjestroom levere om fotonen mooglik te meitsjen om ferskate ferliezen fan it apparaat sels te oerwinnen om in bliuwend te meitsjen
Dit is hoe't Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., in optyske kommunikaasjebedriuw, VCSEL ferklearre.