ቪሲኤስኤል፣ ሙሉ በሙሉ የvertical Cavity Surface Emitting Laser ተብሎ የሚጠራው የሴሚኮንዳክተር ሌዘር አይነት ነው።በአሁኑ ጊዜ፣ አብዛኞቹ VCSELዎች በGaAs ሴሚኮንዳክተሮች ላይ የተመሰረቱ ናቸው፣ እና የልቀት ሞገድ ርዝመት በዋነኝነት በኢንፍራሬድ ሞገድ ባንድ ውስጥ ነው።
እ.ኤ.አ. በ 1977 የቶኪዮ የቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ ፕሮፌሰር ኢካ ኬኒቺ በመጀመሪያ አቀባዊ-ዋሻ ወለል-አመንጪ ሌዘር ጽንሰ-ሀሳብ አቅርበዋል ።በመጀመሪያዎቹ ቀናት የጉድጓዱን ርዝመት በማሳጠር የተረጋጋ ውፅዓት ያለው አንድ ነጠላ ቁመታዊ ሞድ ሴሚኮንዳክተር ሌዘር ማግኘት ይፈልጋል።ይሁን እንጂ በዚህ ንድፍ አጭር የአንድ መንገድ ትርፍ ርዝመት ምክንያት ሌዘር ላሲንግ ለማግኘት ፈታኝ ነበር, ስለዚህ የ VCSEL ቀደምት ምርምር ረጅም ነበር.ከሁለት አመት በኋላ ፕሮፌሰር ይሄ ጂያኒ በ 77 ኪ.ሜ የፈሳሽ ደረጃ ኤፒታክሲ ቴክኖሎጂን በመጠቀም የ GaInAsP ተከታታይ ሌዘርን በ pulsed lasing በተሳካ ሁኔታ ተረድተዋል (ፈሳሽ-ደረጃ ኤፒታክሲስ ዘዴ ከመፍትሔው ውስጥ ጠንካራ ንጥረ ነገሮችን ለማንጠባጠብ እና በንጣፉ ላይ በማስቀመጥ ነጠላ-ክሪስታል ስስ ሽፋኖችን ለመፍጠር ).እ.ኤ.አ. በ1988፣ የGAAs ተከታታይ ቪሲኤስኤልዎች በኦርጋኒክ ኬሚካላዊ ትነት ክምችት (ኦ.ሲ.ቪ.ዲ) ቴክኖሎጂ በማደግ በክፍል ሙቀት ውስጥ ቀጣይነት ያለው ቀዶ ጥገናን ማግኘት ችለዋል።በኤፒታክሲያል ቴክኖሎጂ የማያቋርጥ እድገት ሴሚኮንዳክተር DBR ከፍተኛ አንጸባራቂነት ያላቸው መዋቅሮች ሊመረቱ ይችላሉ, ይህም የ VCSEL የምርምር ሂደትን በእጅጉ ያፋጥናል.በ20ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ፣ የምርምር ተቋማት የተለያዩ አወቃቀሮችን ከሞከሩ በኋላ፣ ኦክሳይድ-የተገደበ የቪሲኤስኤል ዋና ሁኔታ በጣም ተዘጋጅቷል።ከዚያም አፈፃፀሙ በየጊዜው የተሻሻለ እና የተሻሻለበት ወደ ብስለት ደረጃ ገባ።
የኦክስዲሽን የተወሰነ የላይኛው አመንጪ ሌዘር ክፍል ዲያግራም።
ንቁው ክልል የመሳሪያው አስፈላጊ አካል ነው.የ VCSEL አቅልጠው በጣም አጭር ነው ምክንያቱም, አቅልጠው ውስጥ ንቁ መካከለኛ lasing ሁነታ የሚሆን ተጨማሪ ረብ ማካካሻ ማቅረብ አለባቸው.
በመጀመሪያ ደረጃ ሌዘር ለማመንጨት ሶስት ሁኔታዎች በአንድ ጊዜ መሟላት አለባቸው.
1) በንቁ ክልል ውስጥ ተሸካሚው የተገላቢጦሽ ስርጭት ተመስርቷል;
2) ተስማሚ የሆነ የማስተጋባት ክፍተት የጨረር ማወዛወዝን ለመፍጠር የተነቃቃውን ጨረር ብዙ ጊዜ እንዲመግብ ያስችለዋል ።እና
3) የአሁኑ መርፌ የኦፕቲካል ጥቅሙን ከተለያዩ ኪሳራዎች ድምር የበለጠ ወይም እኩል ለማድረግ እና የተወሰኑ የወቅቱን ቅድመ ሁኔታዎችን ለማሟላት በቂ ጥንካሬ አለው።
ሦስቱ ዋና ሁኔታዎች ከ VCSEL መሣሪያ መዋቅር ንድፍ ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ይዛመዳሉ።የVCSEL ገባሪ ክልል የውስጥ አገልግሎት አቅራቢ ተገላቢጦሽ ስርጭትን እውን ለማድረግ መሰረትን ለመፍጠር የተጣራ የኳንተም ጉድጓድ መዋቅር ይጠቀማል።በተመሳሳይ ጊዜ የሚፈነጥቁት ፎቶኖች ወጥነት ያለው ማወዛወዝ እንዲፈጥሩ ለማድረግ አግባብ ያለው አንጸባራቂ ያለው አስተጋባ ክፍተት ተዘጋጅቷል።በመጨረሻም ፎቶኖች በመሳሪያው ላይ የሚደርሰውን የተለያዩ ኪሳራዎች በማሸነፍ ዘላቂነት ያለው ሁኔታ ለመፍጠር የሚያስችል በቂ የኢንፌክሽን ፍሰት ቀርቧል
የኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ኩባንያ የሆነው ሼንዘን ኤችዲቪ ኦፕቶኤሌክትሮኒክ ቴክኖሎጂ Co., Ltd., VCSEL እንዲህ ሲል ገልጿል።