VCSEL全称Vertical-cavitySurface-emittingLaser，是垂直腔面发射激光器，最初用于光通信领域，比如光模块中，后来开始应用于消费电子领域的3D感测方面，比如人脸识别，2017年苹果将其用在iPhone人脸识别模组，VCSEL也开始受到消费电子领域的大规模关注。

目录
  • 1.什么是VCSEL芯片
  • 2.VCSEL芯片工作原理
  • 3.VCSEL芯片应用

1.什么是VCSEL芯片

VCSEL本质上是一种半导体激光器，激光器是用来发射激光的装置，而半导体激光器则是以半导体材料为工作物质发射激光的器件，根据激光芯片的结构，半导体激光器可分为边发射激光器（EEL）和垂直腔面发射激光器（VCSEL）。

 

在制作的过程中，VCSEL比边射型激光多了许多优点。边射型激光需要在制作完成后才可进行测试。若一个边射型激光无法运作，不论是因为接触不良或者是物质成长的品质不好，都会浪费制作过程与物质加工的处理时间。然而VCSEL可以在制造的任何过程中，测试其品质并且作问题处理，因为VCSEL的激光是垂直于反应区射出，与边射型激光平行于反应区射出相反，所以可以同时有数万个VCSEL在一个三英寸大的砷镓芯片上被处理。此外，既使VCSEL在制造的过程需要较多的劳动与较精细的材料，生产结果是可被控制的及更多可被预期的。

 


2.VCSEL芯片工作原理


VCSEL有多方面的优点，比如：一是其出射光斑是圆形的，如上图左侧，而EEL的出射光斑是椭圆形的，VCSEL的圆形光斑更易于与光纤耦合，耦合效率比EEL的大很多；二是VCSEL的发光方向是垂直的，而EEL是从侧面出光，VCSEL垂直出光更适合用来做成二维阵列形式；三是VCSEL阈值电流很小，可以在1~2mA之间的低电流下工作，能耗低。

 

 

3.VCSEL芯片应用

应用：

（1）吸收光谱学（TDLAS）

（2）激光打印机

（3）电脑鼠标