VCSEL, li jissejjaħ Laser li Jarmi l-wiċċ tal-Kavità Vertikali b'mod sħiħ, huwa tip ta 'lejżer semikonduttur. Bħalissa, il-biċċa l-kbira tal-VCSELs huma bbażati fuq semikondutturi GaAs, u l-wavelength tal-emissjoni huwa prinċipalment fil-faxxa tal-mewġ infrared.
Fl-1977, il-Professur Ika Kenichi tal-Università tat-Teknoloġija ta 'Tokjo ppropona l-ewwel il-kunċett ta' laser li jarmi l-wiċċ b'kavità vertikali. Fil-jiem bikrija, huwa prinċipalment ried jikseb laser semikonduttur mod lonġitudinali wieħed b'output stabbli billi jqassar it-tul tal-kavità. Madankollu, minħabba t-tul qasir ta 'gwadann f'direzzjoni waħda ta' dan id-disinn, kien ta 'sfida biex jinkiseb laser lasing, għalhekk ir-riċerka bikrija ta' VCSEL ġiet imtawla. Sentejn wara, il-Professur Yihe Jianyi rrealizza b'suċċess lasing pulsat tal-lasers tas-serje GaInAsP f'77 K bl-użu tat-teknoloġija tal-epitassija tal-fażi likwida (il-metodu tal-epitassija tal-fażi likwida biex jippreċipita sustanzi solidi mis-soluzzjoni u jiddepożitahom fuq is-sottostrat biex jiġġenera saffi irqaq ta 'kristall wieħed ). Fl-1988, il-VCSELs tas-serje GaAs tkabbru permezz tat-teknoloġija ta 'depożizzjoni ta' fwar kimiku organiku (OCVD) biex jinkiseb tħaddim kontinwu f'temperatura tal-kamra. Bl-iżvilupp kostanti tat-teknoloġija epitassjali, jistgħu jiġu manifatturati strutturi DBR semikondutturi b'riflettività għolja, li tħaffef b'mod sinifikanti l-proċess ta 'riċerka ta' VCSEL. Fl-aħħar tas-seklu 20, wara li l-istituzzjonijiet ta 'riċerka kienu ppruvaw strutturi differenti, l-istatus mainstream ta' VCSEL limitat mill-ossidazzjoni kien pjuttost stabbilit. Imbagħad imxiet fl-istadju tal-maturità, fejn il-prestazzjoni kienet kontinwament ottimizzata u mtejba.
Dijagramma sezzjonali ta 'ossidazzjoni limitata top emitting laser
Ir-reġjun attiv huwa l-parti essenzjali tal-apparat. Minħabba li l-kavità VCSEL hija qasira ħafna, il-mezz attiv fil-kavità jeħtieġ li jipprovdi aktar kumpens ta 'qligħ għall-modalità lasing.
L-ewwelnett, iridu jiġu sodisfatti tliet kundizzjonijiet fl-istess ħin biex jiġġeneraw laser:
1) id-distribuzzjoni tal-inverżjoni tat-trasportatur fir-reġjun attiv hija stabbilita;
2) kavità reżonanti xierqa tippermetti li r-radjazzjoni stimulata tiġi mitmugħa lura ħafna drabi biex tifforma oxxillazzjoni tal-lejżer; u
3) l-injezzjoni kurrenti hija b'saħħitha biżżejjed biex tagħmel il-gwadann ottiku akbar minn jew ugwali għas-somma ta 'diversi telf u tissodisfa ċerti kundizzjonijiet ta' limitu kurrenti.
It-tliet kundizzjonijiet primarji jikkorrispondu għall-kunċett tad-disinn tal-istruttura tal-apparat VCSEL. Ir-reġjun attiv ta 'VCSEL juża struttura ta' sew quantum tensjoni biex jistabbilixxi l-bażi għar-realizzazzjoni tad-distribuzzjoni interna tal-inverżjoni tat-trasportatur. Fl-istess ħin, kavità reżonanti b'riflettività xierqa hija mfassla biex il-fotoni emessi jiffurmaw oxxillazzjonijiet koerenti. Fl-aħħarnett, huwa pprovdut kurrent ta 'injezzjoni suffiċjenti biex jippermetti lill-fotoni jegħlbu diversi telf tal-apparat innifsu biex joħolqu
Dan huwa kif Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., kumpanija ta 'komunikazzjoni ottika, spjegat VCSEL.