Diode laser à cavité verticale émettant par la surface

thumb|350px|right|Schéma d'une structure VCSEL simple Une diode laser à cavité verticale émettant par la surface, ou VCSEL [v'ɪxl] (pour l'anglais vertical-cavity surface-emitting laser) est un type de diode laser à semi-conducteur émettant un rayon laser perpendiculairement à la surface, contrairement aux lasers conventionnels à semi-conducteur émettant par la tranche. Les diodes VCSEL présentent de nombreux avantages sur les lasers émettant par la tranche, en particulier en ce qui concerne le procédé de fabrication : les semi-conducteurs émettant par la tranche ne peuvent pas être testés au cours du processus de fabrication puisqu'il faut découper la galette puis monter la partie ainsi découpée, de sorte que si en définitive la diode ne fonctionne pas, par exemple à cause d'un mauvais contact ou des matériaux défectueux, le temps et les matériaux mis en œuvre pour la fabrication sont gâchés ; à l'inverse, dans le cas des VCSEL, on peut tester la galette en cours de fabrication et donc ne retenir que les portions de surface opérationnels ; les VCSEL émettant par la couche supérieure, plusieurs dizaines de milliers de diodes peuvent être fabriquées en même temps sur une galette de GaAs de () ; même si la fabrication des VCSEL est plus longue et plus coûteuse, le processus de fabrication étant plus facilement contrôlable, le rendement s'en trouve amélioré. Le premier VCSEL a été présenté en 1979 par Soda, Iga, Kitahara et Suematsu, mais il a fallu attendre 1989 pour voir des dispositifs dont le courant de seuil était inférieur à A. En 2005, les VCSEL ont déjà remplacé les lasers émettant par la tranche pour les applications de communication par fibre optique à courte portée telles que les protocoles Gigabit Ethernet et Fibre Channel. thumb|450px|Structure d'un VCSEL réel (ici, émettant vers le bas) Le résonateur laser est constitué de deux miroirs de Bragg parallèles à la surface de la galette, et, entre eux, d'une région active constituée d'un ou plusieurs puits quantiques permettant la génération du faisceau laser.