因為蘋果（Apple），許多的老技術開始找到自己的第二春，垂直共振腔面射型laser（VCSEL）是最新的一個，由于蘋果iPhone X的臉部辨識應用，讓這項過去多使用在通訊領域的高階技術有了新的市場，而且火紅的程度幾乎與當初的電容式觸控相當。

VCSEL為垂直共振之半導體laser，自1980年代末被提出，1996年被商業化，Honeywell推出VCSEL傳輸模組，發光及檢光的原材料以砷化鎵 (GaAs)、砷化鎵銦(InGaAs)為主，采有機金屬氣相沉積法( MOCVD )制成磊晶圓。

一般面射型laser結構大致包含發光活性層、共振腔以及上下具有高反射率之布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector)；當光子于發光活性層產生后便于共振腔內來回振蕩，若達居量反轉(population inversion)時laser即于元件正上方形成。而VCSEL由于采取面射型，laser光呈現圓錐狀，較容易與光纖進行耦合，不需額外的光學鏡片。

與一般側射型laser相比，其共振腔與光子在共振腔來回共振所需之鏡面不是由制程形成之自然晶格斷裂面，而是在元件結構磊晶成長時就已形成。

由于VCSEL制造屬于半導體層級，且涉及光學與電子，因此***切入的業者多以光電業者居多，例如LED制造商，或者光導體的封裝業者。本文則是取自飛利浦（Philips）的網站說明，對此技術做一次重點的回顧，當然飛利浦就是一家典型具備半導體與光學技術的業者。

VCSEL就是「垂直共振腔面射型laser（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）」的縮寫，其結構和功能如圖(a)所示。VCSEL是一種半導體laser二極管，其發射垂直于表面的光（1）。發光器由多個主動層組成，厚度為納米等級。

在這些層中，電子載體被轉換成光，在主動層之上和之下，多層交替折射率形成共振鏡（4）；短的laser腔需要反射鏡的高反射率才能獲得足夠的增益，摻雜的半導體鏡額外為主動層提供電觸點（2）和（3）；主動區的尺寸由靠近主動層的氧化層（6）的寬度來定義。

此半導體層的結構和垂直光束允許在一個生成步驟中產生功能完整的laser光，在這個外延生成過程之后，標準的半導體晶圓處理步驟則定義了光發射區域，并為各個laser二極管提供電端子。

VCSEL的垂直結構能建立大量的laser彼此相鄰并形成二維陣列。依據應用的不同，這些陣列中的VCSEL可以單獨通電連接（靠著個別接觸，例如用在：多通道的數據通信應用），或者并聯通電。在大量laser并聯的設置中，透過厚導體層（5）將電流提供給各個laser器，以向陣列提供低電阻電端子。

VCSEL陣列是由數千個微型laser器在GaAs晶圓上以半導體流程制造所組成，單個laser光器之間的典型間距在40微米的范圍內，其波長在800nm和1100nm之間，最常用的是808nm，850nm和980nm，每個線寬為幾納米。

相較于紅外線LED，VCSEL具有非常窄的線寬和非常正向發射的特性。其晶片從晶圓中切割并安裝到載體上，而其使用的組裝程序則是LED產業眾所周知的步驟。

此外，VCSEL的亮度范圍在傳統laser和燈或LED之間，且該技術提供可擴展（scalable）的系統功率，因此高功率VCSEL系統對許多應用來說就是一個極有吸引力的解決方案。