VCSEL, кој во целост се нарекува ласер со вертикална шуплина, е еден вид полупроводнички ласер. Во моментов, повеќето VCSEL се базираат на полупроводници GaAs, а брановата должина на емисијата е главно во опсегот на инфрацрвени бранови.
Во 1977 година, професорката Ика Кеничи од Технолошкиот универзитет во Токио прв го предложи концептот на ласер што емитува површина со вертикална празнина. Во раните денови, тој главно сакаше да добие полупроводнички ласер со единечен надолжен режим со стабилен излез со скратување на должината на шуплината. Сепак, поради кратката должина на еднонасочно засилување на овој дизајн, беше предизвик да се добие ласерско ласирање, па раното истражување на VCSEL беше продолжено. Две години подоцна, професорот Јихе Џиани успешно го реализираше пулсовото ласирање на ласерите од серијата GaInAsP на 77 K користејќи технологија на епитаксија во течна фаза (метод на епитаксија во течна фаза за таложење цврсти материи од растворот и нивно депонирање на подлогата за да се генерираат еднокристални тенки слоеви ). Во 1988 година, VCSEL од серијата GaAs беа одгледувани со технологија на органско хемиско таложење на пареа (OCVD) за да се постигне континуирана работа на собна температура. Со постојан развој на епитаксијалната технологија, може да се произведуваат полупроводнички DBR структури со висока рефлексивност, што значително го забрзува истражувачкиот процес на VCSEL. На крајот на 20 век, откако истражувачките институции испробаа различни структури, мејнстрим статусот на VCSEL ограничен со оксидација беше прилично поставен. Потоа премина во фаза на зрелост, каде што перформансите постојано се оптимизираа и подобруваа.
Пресечен дијаграм на ласер со ограничена горна емисија на оксидација
Активниот регион е суштински дел од уредот. Бидејќи шуплината VCSEL е многу кратка, активниот медиум во шуплината треба да обезбеди поголема компензација на добивката за режимот на ласирање.
Пред сè, треба да се исполнат три услови истовремено за да се генерира ласер:
1) е воспоставена дистрибуција на инверзија на носител во активниот регион;
2) соодветна резонантна празнина овозможува стимулираното зрачење да се враќа многу пати за да формира ласерска осцилација; и
3) тековното вбризгување е доволно силно за да го направи оптичкото засилување поголемо или еднакво на збирот на различни загуби и да исполни одредени услови на праг на струја.
Трите основни услови одговараат на дизајнерскиот концепт на структурата на уредот VCSEL. Активниот регион на VCSEL користи затегната квантна структура на бунарот за да ја воспостави основата за реализација на дистрибуцијата на инверзија на внатрешниот носител. Во исто време, резонантна празнина со соодветна рефлексивност е дизајнирана да ги натера емитираните фотони да формираат кохерентни осцилации. Конечно, обезбедена е доволна струја за вбризгување за да им се овозможи на фотоните да ги надминат различните загуби на самиот уред за да создадат траен
Вака го објасни VCSEL, Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., компанија за оптичка комуникација.