VCSEL, barrunbe bertikaleko gainazala igortzen duen laserra deitzen dena, erdieroaleen laser moduko bat da.Gaur egun, VCSEL gehienak GaAs erdieroaleetan oinarritzen dira, eta igorpen-uhin-luzera uhin infragorrien bandan dago batez ere.
1977an, Tokioko Teknologia Unibertsitateko Ika Kenichi irakasleak barrunbe bertikaleko gainazala igortzen duen laser baten kontzeptua proposatu zuen lehenengoz.Lehen egunetan, batez ere luzetarako moduko laser erdieroale bakar bat lortu nahi zuen irteera egonkorra zuen barrunbearen luzera laburtuz.Hala ere, diseinu honen noranzko bakarreko irabazien luzera laburra zela eta, zaila zen laser laserra lortzea, beraz, VCSELen hasierako ikerketa luzatu egin zen.Bi urte geroago, Yihe Jianyi irakasleak GaInAsP serieko laserren pultsatuko lasing-a arrakastaz gauzatu zuen 77 K-tan fase likidoko epitaxia teknologia erabiliz (fase likidoko epitaxia metodoa disoluziotik substantzia solidoak hauspeatzeko eta substratuan metatzeko kristal bakarreko geruza meheak sortzeko. ).1988an, GaAs serieko VCSELak hazi ziren lurrun-deposizio kimiko organikoaren (OCVD) teknologiaren bidez, giro-tenperaturan etengabeko funtzionamendua lortzeko.Teknologia epitaxialaren etengabeko garapenarekin, erreflektibitate handiko DBR egitura erdieroaleak fabrikatu daitezke, eta horrek nabarmen azkartzen du VCSELen ikerketa prozesua.mendearen amaieran, ikerketa-erakundeek egitura desberdinak probatu ostean, oxidazio mugatuko VCSEL-en egoera nagusia nahiko ezarri zen.Ondoren, heldutasun fasera pasatu zen, non errendimendua etengabe optimizatu eta hobetu zen.
Goiko igorpeneko laser mugatuaren oxidazioaren sekzio-diagrama
Eskualde aktiboa gailuaren funtsezko zatia da.VCSEL barrunbea oso laburra denez, barrunbean dagoen medio aktiboak lasing modurako irabazi-konpentsazio gehiago eman behar du.
Lehenik eta behin, hiru baldintza bete behar dira aldi berean laser bat sortzeko:
1) eramailearen inbertsio-banaketa eskualde aktiboan ezartzen da;
2) erresonantzia-barrunbe egoki batek estimulatutako erradiazioa hainbat aldiz itzultzeko aukera ematen du laser-oszilazio bat sortzeko;eta
3) korronte-injekzioa nahikoa indartsua da irabazi optikoa hainbat galeren batura baino handiagoa edo berdina izateko eta uneko atalase-baldintza batzuk betetzeko.
Hiru baldintza nagusiak VCSEL gailuaren egituraren diseinu kontzeptuari dagozkio.VCSEL-en eskualde aktiboak putzu kuantiko tentsioaren egitura erabiltzen du barne-eramailearen inbertsio-banaketa gauzatzeko oinarriak ezartzeko.Aldi berean, erreflektibitate egokia duen barrunbe erresonante bat diseinatzen da igorritako fotoiek oszilazio koherenteak eratzeko.Azkenik, injekzio-korronte nahikoa ematen da fotoiek gailuaren beraren galera desberdinak gainditzeko, iraunkor bat sortzeko.
Horrela azaldu du VCSEL Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., komunikazio optikoko konpainiak.