VCSEL 主要由三部分組成 (見圖1),即激光工作物質、崩浦源和光學諧振腔。工作物質是發(fā)出激光的物質,但不是任何時刻都能發(fā)出激光,必須通過崩浦源對其進行激勵,形成粒子數(shù)反轉,發(fā)出激光,但這樣得到的激光壽命很短,強度也不會太高,并且光波模式多,方向性很差。所以,還必須經(jīng)過頂部反射鏡(Top Mirror)和底部反射鏡 ( Bottom Mirror)組成的諧振腔,在激光腔(Laser Cavity)內(nèi)放大與振蕩,并由頂部反射鏡(Top Mirror)輸出,而且輸 出的光線只集中在中間不帶有氧化層(Ox ide LayerS)的部分輸 出。這樣就形成了垂直腔面的激光發(fā)射,從而得到穩(wěn)定.持續(xù)、有一定功率的高質量激光。
垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical—CavitySurface—EmittingLaser,簡稱VCSEL)及其陣列是一種新型半導體激光器,它是光子學器件在集成化方面的重大突破。VCSEL與常規(guī)的側向出光的端面發(fā)射激光器在結構上有著很大的不同。端面發(fā)射激光器的出射光垂直于芯片的解理平面;與此相反,VCSEL的發(fā)光束垂直于芯片表面(見圖2)。這種光腔取向的不同導致VCSEL的性能大大優(yōu)于常規(guī)的端面發(fā)射激光器。