VCSEL自問(wèn)世以來(lái)，就被作為光通信和光存儲(chǔ)的核心器件，為互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展和光存儲(chǔ)性能的提高提供了新的途徑。與此同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)和國(guó)外對(duì)VCSEL的深入研究，VCSEL具有更多吸引人的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在更多領(lǐng)域。

01紅外照明應(yīng)用領(lǐng)域

VCSEL的輸出功率很高，光電轉(zhuǎn)換效率能夠超過(guò)50%，并且VCSEL的可靠性極好，在達(dá)到80℃的高溫條件下依然能夠穩(wěn)定工作。憑借這些優(yōu)點(diǎn)，VCSEL光源對(duì)于在霧天或者夜間的輔助駕駛、安全和監(jiān)控?cái)z像提供了極大的幫助，并且VCSEL也為在爆炸或塵云的惡劣環(huán)境下的軍事檢測(cè)行為提供了無(wú)限的可能。

02光通訊領(lǐng)域

激光光源是非常重要的器件，VCSEL出射激光的方向垂直于外延片表面，可以非常輕松地實(shí)現(xiàn)對(duì)二維陣列器件的集成，VCSEL不僅具有光電轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢(shì)，并且光在傳輸過(guò)程中的損耗很小、光纖耦合效率幾乎能夠達(dá)到90%的高水平。

03光纖通信技術(shù)領(lǐng)域感

VCSEL的體積小、封裝簡(jiǎn)易、穩(wěn)定性好，根據(jù)這些優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)代光纖通信技術(shù)領(lǐng)域中，VCSEL已經(jīng)發(fā)展成為光纖通信技術(shù)的主流，以極大的優(yōu)勢(shì)成為高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的關(guān)鍵器件。例如傳輸速率高達(dá)10Gb/s的850nm多模VCSEL芯片,在偵查定位裝置中VCSEL的發(fā)散角小，可延長(zhǎng)作用距離同時(shí)提高定位的精準(zhǔn)度。

04光存儲(chǔ)領(lǐng)域

計(jì)算機(jī)和信息產(chǎn)業(yè)對(duì)存儲(chǔ)大容量信息技術(shù)的研究引起了研究者們的高度重視，光存儲(chǔ)技術(shù)是一種利用激光和介質(zhì)的相互作用從而將信息存儲(chǔ)的技術(shù)，VCSEL用于CD光盤(pán)的光源可以提高存儲(chǔ)密度。

05激光打印領(lǐng)域

VCSEL光束發(fā)散方向垂直與外延片表面，與單個(gè)激光器相比，VCSEL二維陣列集成可有效克服其功率小，電能消耗大等缺點(diǎn)。VCSEL二維陣列器件能夠?qū)Χ嘈袛?shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)掃描，不僅使激光打印機(jī)的工作速度顯著提高，而且使用壽命顯著延長(zhǎng)，大大的節(jié)約了使用成本。

06激光醫(yī)療領(lǐng)域

VCSEL具有發(fā)散角小、光斑為圓形、可以在高溫條件下工作等優(yōu)勢(shì)，在激光醫(yī)療領(lǐng)域得到了廣大醫(yī)療專(zhuān)家的認(rèn)可，特別是在軟組織切除與結(jié)合、整形美容、眼科、婦產(chǎn)科等方面發(fā)揮了不可替代的作用，最典型的應(yīng)用就是手術(shù)中的激光刀。

07軍事領(lǐng)域

對(duì)于激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光模擬、深海通信等重要軍事手段，垂直腔面發(fā)射激光器發(fā)揮了獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)與能力。

VCSEL在軍事中有廣泛的應(yīng)用，例如：

在爆破行動(dòng)中使目標(biāo)點(diǎn)的確定更加精確、使對(duì)電磁干擾信號(hào)的屏蔽能力更強(qiáng)、對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別更準(zhǔn)。最重要的是打破了深海光通訊的壁壘，使深海中的光通信不再是無(wú)法觸及的禁區(qū)，因此VCSEL在軍事上的應(yīng)用已經(jīng)備受矚目。

特別值得指出VCSEL陣列器件具有巨大的應(yīng)用潛力，其具有均勻遠(yuǎn)場(chǎng)的工作特點(diǎn)，為改進(jìn)泵浦的均勻性和效率提供了極大的幫助。這將為發(fā)展高效率、高功率固體激光器提供新的可能，例如808nm的VCSEL陣列特別適合于泵浦和固體激光器，用來(lái)獲得1064nm的激光，從而應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

隨著VCSEL的發(fā)展，VCSEL的作用得到越來(lái)越多的重視，給3D感測(cè)、自動(dòng)駕駛、人臉識(shí)別、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR、5G通信等領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了無(wú)限可能。

特別是在光通訊領(lǐng)域不斷取得突破，隨著5G的到來(lái)，VCSEL已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展必不可少的器件。

因此，VCSEL器件在未來(lái)將擁有巨大的市場(chǎng)需求和良好的應(yīng)用前景。

來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

審核編輯 黃宇