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光泵浦垂直外腔面发射激光器特性及研究进展
光泵浦垂直外腔面发射激光器（VCSEL）是一种半导体激光器，相较于其他半导体激光器具有体积小、功耗低、自动化生产、较长的使用寿命等优点，并且具有垂直发射的特性，可以实现高速数据传输。在现代光通信、光存储、医疗、消费电子等领域得到了广泛的应用。
VCSEL的工作原理是通过在两个异质结之间的电场作用下，有源层（包括多个量子阱）中的电子和空穴复合，产生光子的过程。而VCSEL的垂直发射的特性，则是由于激光器结构中的DBR（DistributedBraggReflectors，分布布拉格反射镜）反射镜组成的。
VCSEL的优点之一是其具有均匀、单长模输出功率，这是由于其结构特点所致。在sphericalwave表面的镜面反射，使激光模式的光场垂直于反射镜面，从而保证了它具有很好的纵向模径一致性，从而保证了输出功率很好的空间分布，其功率均匀性和辐射角均匀性均高于其他激光器结构。此外，VCSEL可以使用优秀的光阵列定位工艺进行芯片级集成，实现多个波长或多个VCSEL通道在同一芯片上的集成，并可以与其他封装组件直接混合集成，进一步提高了综合性能和可靠性。
VCSEL还能够支持数字和模拟信号的光通信系统，以及非扩频的高速光通信、光存储和片上光通信等应用。此外，VCSEL通过结构优化，可以实现输出功率和调制带宽的平衡。为了支持高速数据传输，必须克服几个领域潜在限制，如慢电流调制和光调制等。VCSEL具有比其他类型的激光器更快、更高的调制速度，其最高频率达到100GHz，是一种高品质、高响应速度的光源。
尽管VCSEL具有以上很多优点，但还有潜在的瓶颈和挑战。例如，可靠性、对组件收敛的需求、材料缺陷和超模数等。有关VCSEL带宽和功率的进一步研究，需要在可靠性、热稳定性等方面解决这些问题，以便能够满足越来越要求的应用需求。
总之，VCSEL具有许多优点和广泛的应用，是一种非常有前途的激光器。人们可以通过进一步的研究和针对特定应用的设计，进一步推动VCSEL的应用。