VCSEL, ambayo inaitwa Vertical Cavity Surface Emitting Laser kwa ukamilifu, ni aina ya leza ya semiconductor.Kwa sasa, VCSEL nyingi zinatokana na semiconductors za GaAs, na urefu wa mawimbi ya utoaji wa hewa ni hasa katika bendi ya mawimbi ya infrared.
Mnamo 1977, Profesa Ika Kenichi wa Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Tokyo alipendekeza kwanza dhana ya leza inayotoa moshi kwenye uso wa wima.Katika siku za mwanzo, alitaka hasa kupata laser moja ya semiconductor ya modi ya longitudinal yenye pato thabiti kwa kufupisha urefu wa cavity.Hata hivyo, kutokana na muundo huu kuwa na urefu mfupi wa faida ya njia moja, ilikuwa vigumu kupata laser lasing, kwa hivyo utafiti wa mapema wa VCSEL ulirefushwa.Miaka miwili baadaye, Profesa Yihe Jianyi alifanikiwa kutambua msukumo wa leza za mfululizo wa GaInAsP kwa 77 K kwa kutumia teknolojia ya epitaksi ya awamu ya kioevu (njia ya epitaksi ya awamu ya kioevu ili kutoa vitu vikali kutoka kwa myeyusho na kuziweka kwenye substrate ili kuzalisha tabaka nyembamba za kioo moja. )Mnamo 1988, mfululizo wa VCSEL za GaAs zilikuzwa kwa teknolojia ya uwekaji wa mvuke wa kemikali ya kikaboni (OCVD) ili kufikia operesheni inayoendelea kwenye joto la kawaida.Kwa maendeleo ya mara kwa mara ya teknolojia ya epitaxial, miundo ya DBR ya semiconductor yenye mwangaza wa juu inaweza kutengenezwa, ambayo huharakisha kwa kiasi kikubwa mchakato wa utafiti wa VCSEL.Mwishoni mwa karne ya 20, baada ya taasisi za utafiti kujaribu miundo tofauti, hali kuu ya VCSEL isiyo na vioksidishaji iliwekwa sana.Kisha ilihamia katika hatua ya ukomavu, ambapo utendakazi uliboreshwa kila mara na kuboreshwa.
Mchoro wa sehemu ya leza inayotoa oxidation ya juu inayotoa moshi
Eneo la kazi ni sehemu muhimu ya kifaa.Kwa sababu cavity ya VCSEL ni fupi sana, kati ya kazi katika cavity inahitaji kutoa fidia zaidi ya faida kwa hali ya lasing.
Kwanza kabisa, masharti matatu lazima yatimizwe wakati huo huo ili kutengeneza laser:
1) usambazaji wa ubadilishaji wa carrier katika eneo la kazi umeanzishwa;
2) cavity ya resonant inayofaa inaruhusu mionzi iliyochochewa kulishwa mara nyingi ili kuunda oscillation ya laser;na
3) sindano ya sasa ina nguvu ya kutosha kufanya faida ya macho kuwa kubwa kuliko au sawa na jumla ya hasara mbalimbali na kufikia hali fulani za kizingiti cha sasa.
Masharti matatu ya msingi yanahusiana na dhana ya muundo wa muundo wa kifaa cha VCSEL.Eneo amilifu la VCSEL hutumia muundo wa kisima cha quantum iliyochujwa ili kuweka msingi wa kutambua usambazaji wa ubadilishaji wa mtoa huduma wa ndani.Wakati huo huo, cavity ya resonant yenye kutafakari sahihi imeundwa ili kufanya photoni zilizotolewa kuunda oscillations madhubuti.Hatimaye, mkondo wa kutosha wa sindano hutolewa ili kuwezesha fotoni kushinda hasara mbalimbali za kifaa chenyewe ili kuunda kudumu
Hivi ndivyo Shenzhen HDV Optoelectronic Technology Co., Ltd., kampuni ya mawasiliano ya macho, ilivyoelezea VCSEL.