VCSEL, deen e Vertical Cavity Surface Emitting Laser a voller genannt gëtt, ass eng Zort Halbleiterlaser.Momentan baséieren déi meescht VCSELs op GaAs Hallefleit, an d'Emissiounswellelängt ass haaptsächlech an der Infraroutwelleband.
Am Joer 1977 huet de Professer Ika Kenichi vun der Tokyo University of Technology fir d'éischt d'Konzept vun engem vertikale Kavitéit Uewerflächemittéierend Laser proposéiert.An de fréie Deeg wollt hien haaptsächlech en eenzege Längsmodus Halbleiterlaser mat stabilem Ausgang kréien andeems d'Kavitéitlängt verkierzt ass.Allerdéngs, wéinst dësem Design kuerz eent-Manéier Gewënn Längt, et war Erausfuerderung Laser lasing ze kréien, sou war déi fréi Fuerschung vun VCSEL verlängert.Zwee Joer méi spéit huet de Professer Yihe Jianyi erfollegräich pulséiert Laser vu GaInAsP Serie Laser bei 77 K realiséiert mat der Flëssegphase Epitaxy Technologie (d'Method vu Flëssegphase Epitaxie fir fest Substanzen aus der Léisung auszeschléissen an se op de Substrat ze deposéieren fir eenzel Kristalldënn Schichten ze generéieren ).Am 1988 goufen d'GaAs Serie VCSELs duerch organesch chemesch Dampdepositioun (OCVD) Technologie ugebaut fir kontinuéierlech Operatioun bei Raumtemperatur z'erreechen.Mat der konstanter Entwécklung vun der epitaxialer Technologie kënnen d'Halbleiter DBR Strukturen mat héijer Reflexivitéit fabrizéiert ginn, wat de Fuerschungsprozess vu VCSEL wesentlech beschleunegt.Um Enn vum 20. Joerhonnert, nodeems d'Fuerschungsinstituter verschidde Strukturen ausprobéiert haten, war de Mainstream Status vun der oxidatiounslimitéierter VCSEL zimlech festgestallt.Et ass dunn an d'Bühn vun der Reife geplënnert, wou d'Performance konstant optimiséiert a verbessert gouf.
Sektiounsdiagramm vun der Oxidatioun limitéiert Top Emittéierend Laser
Déi aktiv Regioun ass de wesentleche Bestanddeel vum Apparat.Well d'VCSEL Kavitéit ganz kuerz ass, muss de aktive Medium an der Kavitéit méi Gewënnkompensatioun fir den Lasermodus ubidden.
Als éischt musse dräi Konditioune gläichzäiteg erfëllt ginn fir e Laser ze generéieren:
1) d'Trägerinversiounsverdeelung an der aktiver Regioun gëtt etabléiert;
2) eng gëeegent Resonanz Huelraim erlaabt d'stimuléiert Stralung vill Mol zeréckzekréien fir eng Laser Schwéngung ze bilden;an
3) d'Strouminjektioun ass staark genuch fir den opteschen Gewënn méi grouss ze maachen wéi oder gläich wéi d'Zomm vu verschiddene Verloschter a bestëmmte Stroumschwellbedéngungen erfëllen.
Déi dräi primär Bedéngungen entspriechen dem Designkonzept vun der VCSEL Apparatstruktur.Déi aktiv Regioun vu VCSEL benotzt eng ugespaant Quantewellstruktur fir d'Basis fir d'intern Carrier Inversiounsverdeelung ze realiséieren.Zur selwechter Zäit ass e Resonanzhuelraum mat passender Reflexivitéit entwéckelt fir déi emittéiert Photonen kohärent Schwéngungen ze bilden.Schlussendlech gëtt genuch Injektiounsstroum zur Verfügung gestallt fir Photonen z'erméiglechen verschidde Verloschter vum Apparat selwer ze iwwerwannen fir eng dauerhaft ze kreéieren
Dëst ass wéi Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., eng optesch Kommunikatiounsfirma, VCSEL erkläert.