近日，德国柏林工业大学（TU Berlin）的研究团队公布了一项关于垂直腔面发射激光器（VCSEL）的新研究成果。研究人员提出了一种新型微型激光器结构，通过改进传统VCSEL的反射结构，有望显著简化制造流程，并降低生产成本。
1. 新技术有哪些突破？
传统VCSEL通常采用多层分布式布拉格反射镜（DBR）结构，通过多层半导体材料反射光线，使光在谐振腔内得到放大，最终形成激光输出。
此次研究中，科研人员尝试将顶部的大部分反射层替换为直接刻蚀在半导体材料上的精密光栅结构。通过光栅对光波的衍射和叠加，实现类似传统反射层的光学效果。
这一设计减少了部分复杂的半导体层生长工序。研究团队表示，传统相关制造过程可能需要约12小时，而采用新结构后，制造时间有望缩短至原来的一半左右。
此外，通过调整光栅的宽度、间距和刻蚀深度，还可以调节激光器的输出波长，为不同波长激光器的制造提供了新的思路。
2. 未来可能应用在哪些领域？
这项技术不仅关注激光器本身的结构优化，也为其未来应用提供了更多可能。
光通信与数据中心： VCSEL具有体积小、易于集成和光纤耦合效率较高等特点，新型结构有望为数据中心高速光互连提供新的器件方案。
自动驾驶与激光雷达： 不同波长的激光器可以用于距离探测和环境感知，新技术有望为多波长激光器阵列的发展提供支持。
光计算技术： 激光器能够作为光计算系统中的光源，为光学信息处理和神经形态计算提供基础器件。
3. 对VCSEL行业意味着什么？
此次研究表明，VCSEL技术的发展不再局限于提高输出功率和调制速度，制造工艺、器件集成以及波长控制同样成为重要的研究方向。
对于激光器制造企业而言，如果新型结构未来能够进一步实现工艺验证和规模化生产，有望减少部分制造工序，提高生产效率，并为不同应用场景提供更加灵活的器件设计方案。
需要注意的是，目前这仍属于科研成果，距离大规模商业化应用还需要进一步验证。