VCSEL ಅನ್ನು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಲಂಬ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಆಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಹೆಚ್ಚಿನ VCSEL ಗಳು GaAs ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ತರಂಗಾಂತರವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅತಿಗೆಂಪು ತರಂಗ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿದೆ.
1977 ರಲ್ಲಿ, ಟೋಕಿಯೊ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಇಕಾ ಕೆನಿಚಿ ಮೊದಲು ಲಂಬ-ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ-ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಆರಂಭಿಕ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ, ಕುಹರದ ಉದ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಿರವಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ಉದ್ದದ ಮೋಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅವರು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಯಸಿದ್ದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿನ್ಯಾಸದ ಕಡಿಮೆ ಏಕಮುಖ ಲಾಭದ ಉದ್ದದಿಂದಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಸವಾಲಾಗಿತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ VCSEL ನ ಆರಂಭಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯು ದೀರ್ಘವಾಗಿತ್ತು. ಎರಡು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಯಿಹೆ ಜಿಯಾನಿ ಅವರು ದ್ರವ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 77 ಕೆ ನಲ್ಲಿ GaInAsP ಸರಣಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅರಿತುಕೊಂಡರು. ) 1988 ರಲ್ಲಿ, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾವಯವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (OCVD) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ GaAs ಸರಣಿ VCSEL ಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು. ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ನಿರಂತರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ ಅರೆವಾಹಕ DBR ರಚನೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು, ಇದು VCSEL ನ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. 20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದ ನಂತರ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ-ಸೀಮಿತ VCSEL ನ ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ನಂತರ ಪರಿಪಕ್ವತೆಯ ಹಂತಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡಿತು, ಅಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೊಂದುವಂತೆ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿಸಲಾಯಿತು.
ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ವಿಭಾಗೀಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಸೀಮಿತ ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್
ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶವು ಸಾಧನದ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. VCSEL ಕುಹರವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಕುಳಿಯಲ್ಲಿನ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮವು ಲೇಸಿಂಗ್ ಮೋಡ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭದ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮೂರು ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಪೂರೈಸಬೇಕು:
1) ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ವಿಲೋಮ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ;
2) ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಕುಹರವು ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಹಲವು ಬಾರಿ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ; ಮತ್ತು
3) ಪ್ರಸ್ತುತ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಲಾಭವನ್ನು ವಿವಿಧ ನಷ್ಟಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಅಥವಾ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಮಿತಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ.
ಮೂರು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು VCSEL ಸಾಧನ ರಚನೆಯ ವಿನ್ಯಾಸ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. VCSEL ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶವು ಆಂತರಿಕ ವಾಹಕ ವಿಲೋಮ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಆಧಾರವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಸ್ಟ್ರೈನ್ಡ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೆಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಸುಸಂಬದ್ಧ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ ಅನುರಣನ ಕುಹರವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಧನದ ವಿವಿಧ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ರಚಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ ಕಂಪನಿಯಾದ ಶೆನ್‌ಜೆನ್ ಎಚ್‌ಡಿವಿ ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಕಂ, ಲಿಮಿಟೆಡ್, ವಿಸಿಎಸ್‌ಇಎಲ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದು ಹೀಗೆ.