垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）は、レーザーが上面に対して垂直に発生する半導体レーザーの一種です。ガリウムアルセナイド半導体材料を基に開発され、LED（発光ダイオード）やLD（レーザーダイオード）とは異なります。VCSELは、ミラー表面、アクティブ層、金属接触層で構成されています。2つの伝送ミラーは、P型およびN型ブラッグミラーです。アクティブ領域は量子ハイドラジンで構成されています。P型DBRの外面に金属接触層を形成してオーミック接触を作り、P型DBRに円形の出口を設けてレーザーを出力します。遠方光学ビームの発散角は小さく、発散角のビームは狭くて丸いです。閾値電流が低く、変調周波数が高く、300KHzに達することができます。波長調整はレーザー電流と温度を変更することによって実現できます。TECおよびPDが内蔵されたパッケージは、高速光ファイバー通信向けに特別に設計されています。

測定条件： T_OP = 20 °C、I_OP = 2.0 mA（TEC制御）

実験データ
VCSELレーザーに関連する実験を実施し、VCSELレーザーの電圧、電流、波長および周波数の関係を測定しました。

スペクトル

Iop = 19mA、CW@25℃（0 ～ +15V）

L-I特性（T@25℃）

2.電流と波長の関係
チューニング特性

電圧を一定に保ち、電流を13mAから25mAの間で3mAごとに調整してテストを行いました。その結果、電流を調整すると波長が大きく変化し、正の線形曲線を示すことがわかりました。

3.異なる周波数での負荷変化

5Vの電圧と20kHzの周波数波形負荷

5Vの電圧と40kHzの周波数波形負荷

5Vの電圧と60kHzの周波数波形負荷

5Vの電圧と80kHzの周波数波形負荷

5Vの電圧と100kHzの周波数波形負荷

5Vの電圧と120kHzの周波数波形負荷

5Vの電圧と140kHzの周波数波形負荷

5Vの固定電圧を与え、周波数値を調整して上記の図を得ます。私たちの変調周波数は非常に高く、より多くの情報を伝達でき、応答速度も速くなります。