目录
1. 诞生背景
垂直外腔表面发射激光器（Vertical External-cavity Surface-emitting Lasers，简称VECSELs）是一种具有外部激光谐振腔的表面发射半导体激光器。其诞生背景主要是为了解决传统半导体激光器功率密度高、发热问题严重、波长调谐范围窄等问题。VECSELs的出现，不仅提供了一种新的高功率、高效率、波长可调的激光源，也为光电子器件的研究和应用开辟了新的领域。
2. 相关理论或原理
VECSELs的工作原理主要包括两部分：半导体增益介质和外部谐振腔。半导体增益介质是由多层量子阱和量子阱之间的势垒层组成，通过电流注入或光泵浦产生增益。外部谐振腔则由半导体增益介质、空气和反射镜组成，通过调整反射镜的位置和角度，可以改变谐振腔的长度和模式，从而实现激光的输出波长和模式的调控。
3. 重要参数指标
VECSELs的重要参数指标主要包括输出功率、波长范围、模式质量和线宽等。其中，输出功率主要取决于半导体增益介质的设计和制备工艺，以及电流注入或光泵浦的效率；波长范围则取决于半导体材料的能带结构和量子阱的设计；模式质量和线宽则主要取决于外部谐振腔的设计和调控。
4. 应用
VECSELs因其高功率、高效率、波长可调的特性，被广泛应用于光通信、光存储、光刻、医疗、军事等领域。例如，在光通信中，VECSELs可以作为高速光调制器，提供高速、高功率的光信号；在光存储中，VECSELs可以作为高密度光存储设备的光源，提供高功率、短脉冲的光信号；在光刻中，VECSELs可以作为深紫外光刻机的光源，提供高功率、高分辨率的光束。
5. 分类
根据激励方式，VECSELs可以分为电流注入型和光泵浦型两种。电流注入型VECSELs通过电流注入半导体增益介质产生增益，其优点是结构简单、效率高，但是发热问题严重；光泵浦型VECSELs通过光泵浦半导体增益介质产生增益，其优点是发热问题较小，但是效率较低。
6. 未来发展趋势
随着半导体材料和制备工艺的发展，VECSELs的输出功率和效率将进一步提高，波长范围将进一步扩大，模式质量和线宽将进一步提高。此外，VECSELs的应用领域也将进一步扩大，例如在量子信息处理、生物医学成像等新兴领域有着广阔的应用前景。
7. 相关产品及生产商
目前，市场上主要的VECSELs产品包括Coherent公司的V-GEN系列、M Squared Lasers公司的SolsTiS系列等。这些产品不仅提供了高功率、高效率、波长可调的激光源，也提供了完善的软件控制和硬件接口，满足了各种应用需求。
