【产品动态】火速收藏！vcsel激光器芯片工作原理
发布时间：2025-08-20 14:43:01 阅读数： 244
随着AI大模型算力需求、数据中心扩容以及AR/VR头显的兴起，光通信和传感芯片再次成为焦点。其中，vcsel激光器芯片工作原理成了工程师和科研人员热搜的关键词。那么，VCSEL 到底是什么？它是怎么工作的？为什么它对5G、6G和下一代以太网如此重要？
什么是VCSEL？
VCSEL，全称 Vertical Cavity Surface Emitting Laser（垂直腔面发射激光器），是一类与传统边发射激光器不同的半导体激光器。它的光不是沿着芯片边缘射出，而是垂直从芯片表面发射。
这种设计带来三大优势：
制造成本低：便于大规模阵列化生产；
光纤耦合容易：适合集成在光互连和有源光缆中；
调制速率高：能轻松支撑 50G/100G 甚至更高速的以太网。
vcsel激光器芯片工作原理（通俗解释）
想象一个“光学蹦床”：
上下两面是镜子（布拉格反射镜），形成谐振腔；
中间夹着有源区，当电流注入时，电子和空穴复合，释放出光子；
光子在腔体里来回反射，形成受激辐射；
最终，光会垂直从芯片表面“跳出”。
这种结构让VCSEL在**低电流阈值（通常小于1mA）**下就能起振，同时保持高调制带宽和低功耗。
为什么VCSEL这么受追捧？
数据中心：短距离高速互联（<300米），VCSEL已成为100G/400G光?？榈暮诵钠骷?/p>
消费电子：苹果Face ID、激光雷达、AR眼镜，都用到VCSEL阵列。
车载传感：自动驾驶的激光雷达需要高功率阵列VCSEL。
产品案例：VM50-850-Cxx 高速VCSEL芯片
以德国 VI Systems GmbH 推出的 VM50-850-Cxx 系列 VCSEL 为例，这是一款专为高速数据通信设计的产品：
发射波长：850 nm（范围 840–860 nm）
最大数据速率：单通道可达 56 Gbit/s PAM-4
光学带宽：18–20 GHz
阈值电流：约 0.8 mA，能效高
输出功率：3–5 mW（85℃下仍能稳定 ~3 mW）
阵列选择：1×1、1×4、1×12，芯片间距 250 μm，适合线键合或翻转芯片键合
这些参数意味着，它能完美胜任 短距离56G/100G以太网、有源光缆（AOC）、光背板互连 等场景。
小结
vcsel激光器芯片工作原理的核心，就是通过垂直谐振腔结构让光子垂直发射，从而实现高效率、低功耗和高速调制。随着AI算力和6G网络对带宽的需求飙升，VCSEL正逐步走向主流，从智能手机到数据中心，从自动驾驶到AR/VR，都离不开它。
如果你正在布局高速光互联或新一代光?？椋?VM50-850-Cxx VCSEL 芯片这样的产品，或许正是你需要关注的“关键武器”。
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VM50-850-Cxx 垂直腔面发射激光器（VCSEL）
型号：VM50-850-Cxx
厂家：VI Systems GmbH
概述：VM50-850-Cxx紧凑且具有非常高调制速率的顶发射GaAs基垂直腔面发射激光器（VCSEL）芯片和1xN（N=4,12）阵列可作为工程样品，用于开发和评估光互连、光背板和集成波导以及下一代光数据通信系统。VCSEL通过地-源（GS）微探针、线键合或翻转芯片键合在顶面上单独接触。
