邊發(fā)光激光芯片依靠襯底晶體的解離面作為諧振腔面，在大功率以及高性能要求的芯片上技術(shù)已經(jīng)成熟，但是也存在很多不足，例如激光性能對腔面的要求較高，不能用常規(guī)的晶圓切割，比如砂輪刀片、激光切割等。在實際生產(chǎn)中測試環(huán)節(jié)又特別麻煩，需要解離成bar條才能繼續(xù)測試，這很消耗切片的能力，而且非費勁切出來，結(jié)果測試還不一定過。

Vcsel就省去這些麻煩，它的測試可以參考LED的方式。

最近幾年很多人都在研究Vcsel芯片，Vcsel芯片制造過程比邊發(fā)射芯片簡單，合格率也高很多，但是Vcsel也有它的局限性。可以從性能和結(jié)構(gòu)上分析一下。

EEL指邊發(fā)射激光器，激光震蕩腔長不同，EEL芯片長度可以做到上mm量級，而vcsel只有幾微米。不鍍膜的EEL自身腔面的反射率只有30%左右，而Vcsel可以做到99%，和外延材料性子有關(guān)。

較小的chip結(jié)構(gòu)和正面發(fā)光的特點，也增加了vcsel矩陣的可能，通過矩陣chip可以做到更大功率。

二者傳輸模式的區(qū)別。

Laser就是從紅色區(qū)域發(fā)射出去，經(jīng)過上下兩層DBR的震蕩，產(chǎn)生更多的激光。

但是我們知道Vcsel多是短波長類的激光，而對于光通信常用的1310&1550等波段則幾乎沒有該類芯片。

這個的直接原因就是上下DBR的形成條件，

看上面的Vcsel芯片結(jié)構(gòu)，可以看出vcsel的電流需要經(jīng)過上下兩方的DBR才能到達有源層量子阱，而砷化鎵和砷化鋁膜層的折射率相差較大，根據(jù)波導(dǎo)理論，可以通過幾層的交疊形成反射率足夠大的DBR層。

但是到1.2um波段以上，需要用InP做基底，InP與InGaAsP、InGaAlAs的折射率差的很小，如果要做到高反色率的DBR就需要疊堆很多層才能達到，這樣電流要達到量子阱需要走的路程就很長，芯片電阻就會成倍增加，很難達到實際需要。

邊發(fā)射激光器可以做超大功率激光芯片，而Vcsel想要做大功率還是很有挑戰(zhàn)的。

高功率VCSEL研發(fā)的難點主要在于發(fā)光孔增多的情況下，如何處理熱效應(yīng)的問題。對此乾照光電在外延方向上優(yōu)化外延量子阱，提高內(nèi)量子效率，以及優(yōu)化外延材料的熱阻，改善器件散熱特性；在芯片方向通過優(yōu)化芯片設(shè)計結(jié)構(gòu)，提高光電效率。

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