簡介 垂直共振腔面射型雷射的發展與量產將近40年，在光通訊與光資訊領域已經成為不可或缺的主動光源最佳解決方案，並在近10年陸續應用在各式各樣的感測器相關用途，因此相關產業也開始進入高速成長期。 本書主要針對大專院校及研究所具備物理、電子電機、材料、半導體與光電科技相關背景的學生以及相關產業研發人員，提供一個進階課程所需的參考書。全書共分為七章，第一章將介紹面射型雷射發展歷程，第二章主要說明半導體雷射操作原理接續第三章針對面射型雷射結構設計考量與第四章動態操作等特性分析，第五章介紹目前最廣泛應用的砷化鎵系列材料面射型雷射製程技術，第六章探討長波長面射型雷射製作技術以及在光通訊、光資訊以及感測技術上的應用，第七章介紹採用氮化鎵系列材料製作短波長面射型雷射之最新進展以及相關應用及發展趨勢。 臺灣在面射型雷射技術研發已經形成涵蓋上中下游的磊晶成長、晶粒製程與封裝模組的完整產業鏈，希望讀者能藉由本書了解相關產業發展概況並激發深入研究的動機與興趣。 目錄 第一章　垂直共振腔面射型雷射的發展 1.1　雷射發展歷史 1.2　面射型雷射發展歷程 1.3　面射型雷射之優點 1.4　面射型雷射初期研發進展 1.5　可見光面射型雷射 1.6　長波長面射型雷射 1.7　多波長與可調波長面射型雷射 1.8　短波長面射型雷射 參考資料 第二章　半導體雷射基本操作原理與結構 2.1　雙異質接面 2.2　半導體光增益與放大特性 2.3　半導體雷射震盪條件 2.3.1　振幅條件 2.3.2　相位條件 2.4　速率方程式與雷射輸出特性 本章習題 參考資料 第三章　VCSEL基本操作原理 3.1　VCSEL與EEL的比較 3.2　布拉格反射鏡 3.2.1　傳遞矩陣 3.2.2　穿透深度 3.2.3　布拉格反射鏡結構設計 3.3　垂直共振腔面射型雷射之特性 3.4　溫度效應 3.5　微共振腔效應 3.6　載子與光學侷限結構 本章習題 參考資料 第四章　高速VCSEL操作動態特性 4.1　小信號響應 4.1.1　弛豫頻率與截止頻率 4.1.2　非線性增益飽和效應 4.1.3　高速雷射調制之設計 4.1.4　小信號速率方程式之暫態解 4.2　大信號響應 4.2.1　導通延遲時間 4.2.2　大信號調制之數值解 4.3　線寬增強因子與啁啾 4.3.1　頻率啁啾與頻率調制 4.3.2　半導體雷射之發光線寬 4.4　相對強度雜訊 本章習題 參考資料 第五章　GaAs-based VCSEL製作技術 5.1　電流侷限方法 5.1.1　增益波導 5.1.2　折射率波導 5.1.3　離子佈植法 5.1.4　氧化侷限法 5.2　面射型雷射製程技術 5.2.1　蝕刻 5.2.2　選擇性氧化 5.2.3　金屬電極製作 本章習題 參考資料 第六章　紅外光VCSEL技術與應用 6.1　紅外光VCSEL元件 6.1.1　InP異質接面／量子井面射型雷射 6.1.2　InGaAs量子井面射型雷射 6.1.3　InGaAsN量子井面射型雷射 6.1.4　InAs量子點面射型雷射 6.2　紅外光VCSEL應用 6.2.1　光通訊應用與高頻操作 6.2.2　光資訊應用與單模操作 6.2.3　感測器應用 6.3　紅外光VCSEL的近期發展 6.3.1　面射型雷射陣列 6.3.2　多接面面射型雷射 6.3.3　下發光面射型雷射 6.3.4　可定址面射型雷射陣列 本章習題 參考資料 第七章　藍紫光VCSEL技術與應用 7.1　藍紫光VCSEL用之反射鏡 7.2　光激發式藍紫光VCSEL 7.3　電激發式藍紫光VCSEL 7.4　藍紫光VCSEL的近期發展 7.4.1　混合式氮化鎵VCSEL 7.4.2　介電質氮化鎵VCSEL 7.4.3　HCG氮化鎵VCSEL 參考資料