在多对DBR结构中，若中间区域某一层的厚度偏离1／4个波长，则在该结构中会形成驻波。最简单的情况是将中间的间隔设定为半波长，这样可以与两边的DBR层一起，构成了一个小的F－P谐振腔。VCSEL的光腔厚度约为一个波长左右，如图所示。光腔中的有源层两边围着高带隙的包层。低带隙的有源层和高带隙的包层材料中的导带和价带的偏移，限制了载流子的移动。为了在谐振腔里提供光增益，制作多量子阱结构，F－P腔的光场最大值就在中心处。将量子阱位置与光场最大值处交叠，量子阱就可以提供最大的增益。例如，对应于发射波长65

VCSEL中的DBR反射镜需要对光场进行纵向的限制。而且由于谐振腔长度较短，故反射损耗比较大，因此反射率必须要很高，最好能超过99％。如图1所示，DBR反射镜由1／4个波长厚度的高反射率和低反射率的介质材料交替组成。将多个这样的交替结构排列起来，所构成反射器的反射率就可以达到99％。 　　图1 腔长为1个波长的量子阱VCSEL结构 　　图2是一个典型的红外波段F－P腔结构VCSEL的计算反射率示意图。在反射谱中波长为850 nm处有一个下跌，正好在反射镜的高反射带的中间处，与光腔的谐振波

图是垂直腔面发射激光器的结构示意图。其有源区由多量子阱组成，有源区上、下两边分别由多层1／4波长厚的高、低折射率交替的外延材料形成DBR，出射光方向可以是顶部或衬底，这主要取决于衬底材料对所发出的激射光是否透明及上、下DBR究竟哪一个取值更大一些。 　　图 垂直腔面发射激光器结构示意图 　　由于垂直腔面发射激光器的这种独特结构，使得研制高性能的VCSEL的关键在于以下几点： 　　（1）由于VCSEL的腔长较短，只有数个等效波长的量级，因而其相邻模式的间距很大，一般为几十纳米。这要求材料