VCSEL, eyiti a pe ni Inaro Cavity Surface Emitting Laser ni kikun, jẹ iru laser semikondokito kan. Lọwọlọwọ, pupọ julọ awọn VCSELs da lori GaAs semikondokito, ati pe gigun itujade jẹ pataki ninu ẹgbẹ igbi infurarẹẹdi.
Ni ọdun 1977, Ọjọgbọn Ika Kenichi ti Ile-ẹkọ Imọ-ẹrọ ti Tokyo kọkọ dabaa imọran ti ina lesa ti njade dada. Ni awọn ọjọ ibẹrẹ, o fẹ ni akọkọ lati gba lesa semikondokito ipo gigun kan pẹlu iṣelọpọ iduroṣinṣin nipa kikuru gigun iho. Sibẹsibẹ, nitori yi oniru ká kukuru ọkan-ọna ere ipari, o je nija lati gba lesa lasing, ki awọn tete iwadi ti VCSEL a pẹ. Ni ọdun meji lẹhinna, Ọjọgbọn Yihe Jianyi ṣaṣeyọri aṣeyọri pulsed lasing ti awọn lasers jara GaInAsP ni 77 K ni lilo imọ-ẹrọ epitaxy alakoso omi (ọna ti epitaxy olomi lati ṣaju awọn nkan ti o lagbara lati ojutu ati fi wọn pamọ sori sobusitireti lati ṣe ina awọn fẹlẹfẹlẹ tinrin kirisita ẹyọkan. ). Ni ọdun 1988, awọn VCSEL jara GaAs ni a dagba nipasẹ imọ-ẹrọ isọdi ikemi kemika (OCVD) lati ṣaṣeyọri iṣiṣẹ lilọsiwaju ni iwọn otutu yara. Pẹlu idagbasoke igbagbogbo ti imọ-ẹrọ epitaxial, awọn ẹya DBR semikondokito pẹlu irisi giga le ṣee ṣelọpọ, eyiti o ṣe iyara ilana ilana iwadi ti VCSEL ni pataki. Ni opin ọrundun 20th, lẹhin awọn ile-iṣẹ iwadii ti gbiyanju awọn ẹya oriṣiriṣi, ipo akọkọ ti VCSEL ti o ni opin ifoyina ti ṣeto pupọ. Lẹhinna o lọ si ipele ti idagbasoke, nibiti iṣẹ ṣiṣe ti wa ni iṣapeye nigbagbogbo ati ilọsiwaju.
Aworan apakan ti ifoyina fi opin si lesa ti njade jade
Agbegbe ti nṣiṣe lọwọ jẹ apakan pataki ti ẹrọ naa. Nitori VCSEL iho jẹ gidigidi kuru, nilo awọn ti nṣiṣe lọwọ alabọde ninu iho a pese diẹ ere biinu fun lasing mode.
Ni akọkọ, awọn ipo mẹta gbọdọ pade ni akoko kanna lati ṣe ina lesa kan:
1) pinpin inversion ti ngbe ni agbegbe ti nṣiṣe lọwọ ti iṣeto;
2) iho resonant ti o dara jẹ ki itankalẹ ti o ni itara lati jẹ ifunni ni ọpọlọpọ igba lati ṣe oscillation laser; ati
3) abẹrẹ lọwọlọwọ lagbara to lati jẹ ki ere opitika tobi ju tabi dogba si apao ti awọn adanu pupọ ati pade awọn ipo ala-ilẹ lọwọlọwọ kan.
Awọn ipo akọkọ mẹta ni ibamu si imọran apẹrẹ ti ẹya ẹrọ VCSEL. Ẹkun ti nṣiṣe lọwọ ti VCSEL nlo ọna kika daradara ti o ni wahala lati fi idi ipilẹ mulẹ fun riri pinpin ipadasẹhin ti ngbe inu. Ni akoko kanna, iho resonant pẹlu ifarabalẹ ti o yẹ ni a ṣe lati jẹ ki awọn photon ti a ti tu jade dagba awọn oscillations isokan. Nikẹhin, lọwọlọwọ abẹrẹ ti o to ti pese lati jẹ ki awọn photons le bori ọpọlọpọ awọn adanu ti ẹrọ funrararẹ lati ṣẹda ayeraye
Eyi ni bii Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., ile-iṣẹ ibaraẹnisọrọ opiti kan, ṣe alaye VCSEL.