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垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface-emitting Lasers）

更新时间：2026-07-18 08:22:22

分类: 激光

简称: VCSEL

定义: 垂直于晶片表面发射光束的单片式半导体激光器

1064LD-4-0-0

类别：半导体激光器

垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface-emitting Lasers）详述

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1. 诞生背景

垂直腔面发射激光器（VCSEL）是一种半导体激光器，其特点是光束垂直于晶片表面发射。它的出现主要是为了解决边缘发射激光器（EEL）的一些问题，如耗电量大、耗能高、集成度低等。VCSEL的出现，使得激光器的集成度大大提高，能耗降低，从而在通信、光学存储等领域得到了广泛应用。

2. 相关理论或原理

VCSEL的工作原理主要基于双反射腔的设计。在VCSEL的结构中，上下两个DBR（分布式布拉格反射器）形成一个光学腔，中间的量子阱层作为增益介质。当电流通过时，电子和空穴在量子阱中复合，产生光子，光子在腔中多次反射，形成激光。这种设计使得VCSEL具有低阈值电流、高效率、小发散角等优点。

3. 重要参数指标

VCSEL的重要参数指标主要包括阈值电流、输出功率、工作温度、发散角度等。其中，阈值电流是指产生激光所需的最小电流，它直接影响了VCSEL的能耗。输出功率是指VCSEL的光输出能力，它决定了VCSEL在通信、光存储等应用中的性能。工作温度是指VCSEL能正常工作的温度范围，它影响了VCSEL的稳定性和寿命。发散角度是指VCSEL发射的光束的散射角度，它影响了VCSEL的光束质量。

4. 应用

VCSEL广泛应用于光纤通信、光学存储、激光打印、生物医疗、3D传感等领域。在光纤通信中，VCSEL的高速、低耗、高集成度特性使其成为理想的光源。在光学存储中，VCSEL的高功率、小发散角使其在DVD、蓝光等光盘读写中有优势。在生物医疗中，VCSEL的红外波段使其在组织成像、血氧检测等方面有应用。

5. 分类

根据工作波长，VCSEL可以分为可见光VCSEL和红外VCSEL。可见光VCSEL主要用于显示、照明等领域，红外VCSEL主要用于通信、传感等领域。根据腔模，VCSEL可以分为单模VCSEL和多模VCSEL。单模VCSEL的光束质量好，适用于高精度的应用，多模VCSEL的功率高，适用于高功率的应用。

6. 未来发展趋势

随着5G、物联网、自动驾驶等技术的发展，VCSEL的应用领域将进一步扩大。同时，VCSEL的技术也将持续优化，如提高功率、降低阈值电流、扩大工作温度范围等。此外，VCSEL的集成化、微型化也将是未来的发展趋势。

7. 相关产品及生产商

目前市场上的VCSEL产品主要有Finisar的850nm VCSEL、Broadcom的940nm VCSEL等。这些产品在通信、传感等领域有广泛应用。同时，国内的华芯光电、三安光电等公司也在VCSEL领域有所布局。

垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface-emitting Lasers）推荐产品

图片名称分类制造商 PDF资料参数描述

ISV850-004 半导体激光器 ISOCOM Limited 存储温度: -40°C至+85°C 工作温度: -10°C至+60°C 铅焊温度: 260°C,10秒
ISV850是一款专为手势识别、3D红外成像和激光雷达应用设计的辐射硬化VCSEL激光二极管，具有高峰值功率和稳定的温度性能。
V850-10GSA-1TGA 半导体激光器 Inneos 发射波长: 840-860nm 波长随温度变化: 0.06nm/°C 光谱宽度: 0.6nm
Inneos的850nm 10 Gbps VCSEL专为标准商业操作环境设计，工作温度范围为0°C至+85°C。该器件具有顶部发射阳极和阴极线键合焊盘接触点，以支持多种封装选项。
SLD177H5 半导体激光器 Sony Semiconductor Solutions Corporation 应用: Optical Communication 技术: Multi-Quantum Well (MQW), Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL)
索尼的SLD177H5是一款用于25 Gbps光通信的4通道垂直腔面发射激光器（VCSEL）芯片。该激光器的工作波长为850 nm，光输出功率高达4 MW.它采用2.4 V电源供电，功耗高达1.6 mA.该器件的光束发散度为33度，光束间距为250μm.它基于具有高温稳定性和可靠性的MQW VCSEL热电路模型，并且具有高达25Gbps的数据速率。该激光器以芯片形式提供，是高速数据通信应用的理想选择。
APA4501040001 波长为840nm、850nm、860nm激光二极管半导体激光器 II-VI Laser Enterprise GmbH
来自II-VI Incorporated的APA4501040001是波长为840nm、850nm、860nm的激光二极管，输出功率为1.5至2.2mW，工作电压为2.1至2.2V，阈值电流为0.7至1.2mA.有关APA4501040001的更多详细信息，请参阅下文。
VD-0808I-004W-1C-2A0 半导体激光器 Laser Components 光功率: 4W 阈值电流: 1.01A 正向电流: 4.5A
808nm 4W VCSEL激光二极管，具有高可靠性和低阈值电流，适用于多种光电应用。
CAS850A005 半导体激光器 Vertilite 峰值波长: 396nm 光功率: 1.5mW 电流: 4mA
高性能半导体激光器，适用于多种光电应用场景。
V00140 895nm VCSEL垂直腔表面发射激光器芯片（裸片）半导体激光器 Vixar Inc.
来自Vixar的V00140，是波长为895nm的单模VCSEL芯片（裸片）。输出功率为0.3mW，阈值电流为0.61mA，正向电流为1.4mA，线宽≤100MHz，调制带宽≥4.6GHz，可应用于原子钟，磁力计。该产品为现货，如有需要，请联系我们。
760 nm 单模偏振锁定VCSEL TO 5外壳半导体激光器 TRUMPF Photonics Components GmbH 发射波长: 759-761nm 环境温度: -20-45°C 芯片背面温度: 15-45°C
这是一款单模偏振锁定的VCSEL激光器，波长为760 nm，采用TO 5封装，具有窄光谱带宽和宽波长可调性，专为氧气传感优化设计。
795S-0000-x002 半导体激光器 Vixar Inc.
来自Vixar的795S-0000-x002，是波长为795nm具有TO-46封装的单模窄线宽VCSEL激光器。输出功率为0.06-0.17mW@85℃，0.1-0.25mW@25℃，0.04-0.16mW@95℃，阈值电流为0.6-0.9mA，线宽≤100MHz，调制带宽≥4GHz，符合行业标准PLCC4 SMT封装或行业标准PLCC2 SMT封装。可应用于位置传感、运动控制、医疗设备、印刷、测量和光谱传感（如原子钟）。该产品是专为低功耗、偏振和光谱稳定性而设计。