VCSEL, anu disebut Vertical Rongga Surface Emitting Laser sacara lengkep, mangrupikeun jinis laser semikonduktor. Ayeuna, lolobana VCSEL dumasar kana semikonduktor GaAs, sarta panjang gelombang émisi utamana dina pita gelombang infra red.
Taun 1977, Profesor Ika Kenichi ti Universitas Téknologi Tokyo mimiti ngajukeun konsép laser pemancar permukaan rongga nangtung. Dina poé mimiti, anjeunna utamana hayang ménta laser semikonduktor mode longitudinal tunggal kalawan kaluaran stabil ku pondok panjang rongga. Sanajan kitu, alatan panjang gain hiji arah pondok desain ieu, éta nangtang pikeun ménta lasing laser, jadi panalungtikan awal VCSEL ieu berkepanjangan. Dua warsih saterusna, Professor Yihe Jianyi hasil ngawujudkeun pulsed lasing of GaInAsP runtuyan lasers dina 77 K ngagunakeun fase cair téhnologi epitaxy (metode cair-fase epitaxy mun endapanana zat padet tina solusi na deposit aranjeunna dina substrat pikeun ngahasilkeun single-kristal lapisan ipis. ). Dina taun 1988, séri GaAs VCSELs dipelak ku téknologi déposisi uap kimia organik (OCVD) pikeun ngahontal operasi kontinyu dina suhu kamar. Kalawan ngembangkeun konstan tina téhnologi epitaxial, struktur semikonduktor DBR kalawan reflectivity tinggi bisa dijieun, nu nyata speeds up prosés panalungtikan VCSEL. Dina ahir abad ka-20, sanggeus lembaga panalungtikan geus diusahakeun kaluar struktur béda, status mainstream VCSEL kawates oksidasi ieu lumayan loba diatur. Ieu lajeng dipindahkeun kana tahap kematangan, dimana kinerja ieu terus dioptimalkeun sarta ningkat.
diagram sectional oksidasi kawates top emitting laser
Wewengkon aktip mangrupikeun bagian penting tina alat. Kusabab rongga VCSEL pondok pisan, sedeng aktip dina rohangan kedah nyayogikeun kompensasi langkung seueur pikeun modeu lasing.
Anu mimiti, tilu syarat kedah patepang sakaligus pikeun ngahasilkeun laser:
1) sebaran inversion pamawa di wewengkon aktip ngadegkeun;
2) Rongga résonansi anu cocog ngamungkinkeun radiasi anu dirangsang disuap deui sababaraha kali pikeun ngabentuk osilasi laser; jeung
3) suntik ayeuna cukup kuat sangkan gain optik leuwih gede atawa sarua jeung jumlah rupa karugian jeung minuhan kaayaan bangbarung ayeuna tangtu.
Tilu kaayaan primér pakait jeung konsép desain struktur alat VCSEL. Wewengkon aktif tina VCSEL ngagunakeun struktur sumur kuantum tapis pikeun ngadegkeun dasar pikeun ngawujudkeun distribusi inversion pamawa internal. Dina waktos anu sami, rohangan résonansi kalayan réfléktifitas anu pas dirarancang pikeun ngajantenkeun foton anu dipancarkeun ngabentuk osilasi anu koheren. Tungtungna, arus suntikan anu cekap disayogikeun pikeun ngaktifkeun foton pikeun ngatasi rupa-rupa karugian tina alat éta sorangan pikeun nyiptakeun anu langgeng.
Ieu kumaha Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., perusahaan komunikasi optik, ngajelaskeun VCSEL.