VCSEL的英文名稱為Vertical Cavity Surface Emitting Laser，中文名稱為「垂直共振腔面射雷射」，屬於發光模組的2種光源分類中，雷射二極體的一種(依速度不同區分)，其功率與價格較低，主要應用在區域網路方面，具有「高速」與「低價」的優勢。
VCSEL為垂直共振之半導體雷射，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，採有機金屬氣相沈積法(MOCVD)製成磊晶圓。
與一般側射型雷射相比，其共振腔與光子在共振腔來回共振所需之鏡面不是由製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。
一般面射型雷射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)；當光子於發光活性層產生後便於共振腔內來回振盪，若達居量反轉(population inversion)時雷射即於元件正上方形成。而VCSEL由於採取面射型，雷射光呈現圓錐狀，較容易與光纖進行耦合，不需額外的光學鏡片。
由於面射型雷射共振腔厚度極短，因此具有縱向單模、圓形光形、低電流與低功率損耗、穩定之高溫特性、可製作二維陣列等特點。而中短距離資料傳輸系統所需主動光元件與雷射滑鼠重要零組件。
VCSEL產品應用：
(1)光纖通訊：圓形光型、發散角小，因此用在光纖耦合上容易對準，可以節省許多光纖對準的封裝成本，且在傳輸上可進行短距離大量資訊傳輸(10Gbps Ethernet)等工作。
(2)雷射滑鼠：VCSEL屬於高指向性的同調光源(Coherent light)能夠直接反射出表面的細節無需利用陰影辨識，提高靈敏度及反應速度，低耗電 量且可在平面和玻璃介面上使用，其特性在未來將取代光學滑鼠。
(3)IR照明：850nm VCSEL擁有遠距、低耗電及低熱效應等優點，適用於遠距離安全監視系統之照明光源。
(4)驗鈔設備：鈔票具有紅外線吸收油墨，利用850nm VCSEL Laser 照射後，鈔票上會出現圖形，可辨識出真偽鈔。
(5)醫療雷射：850nm VCSEL波長由於光源集中、輸出功率高，因此可以深入皮膚深層，作為醫學美容儀器元件使用。
除了應用在通訊領域以外，還可應用在光電相關領域，例如780nm或650nm的VCSEL可份別應用在CD-R或DVD光碟機的光學讀取頭，而低波長的650nm可用在條碼描器上。
全球與台灣投入VCSEL廠商
歐美地區
| 專業Epi-Wafer製造商 |
IQE、ATMI |
| VCSEL元件製造商(不含模組) |
Honeywell、Mitel、AXT、Bandwidth9、Novalux、Picolight、瑞士Avalon photonic、Siros Technology、德國ULM Photonics、EMCORE、AOI |
|
全部VCSEL製程
(主要供內部使用，非開放市場)
|
Agilent、cielo Communication、德國Infineon |
| 以VCSEL元件製造光收發器 |
AMP、Lytel、Sumitomo、Molex、Methode Electronics、德國西門子、Picolight、Stratos Lightwave |
台灣廠商發展狀況
|
上游磊晶片
|
中游晶粒
|
下游光收發模組
|
|
晶誼
|
|
友嘉光電
|
|
鼎元
|
鴻亞
|
|
全新
|
光環
|
億光
|
|
鼎元
|
|
鴻海
|
|
聯詮
|
全磊微機電
|
前鼎
|
|
勝陽
|
和心光通
|
錸德
|
|
聯亞
|
華新麗華
|
|
洲磊
|
聯鈞
|
|
國聯
|
|
|
博達
|
|
禧通
|
資料來源：禧通科技；資策會MIC
