一、广义来说，硅光子技术与VCSEL不是替代关系。 VCSEL叫做垂直腔表面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser），如下图所示（参考文献：百度文库--垂直腔表面发射激光器(VCSEL)）。 由图中我们可以看到，所谓“表面发射”即是在说，激光的出射方向是上面或下面，而不是侧边。这样的好处是：1.光斑的形状更好。边发射是一个长椭圆形的，而面发射是较圆的，可以通过控制面的边长大小来控制 2. 光斑更小，能量密度更高。我们知道，对于一个激光器来说，其两边反射镜的反射率越大，反射镜的平行度越好，则激光出射前，反射次数越多，那么这个谐振腔对于光而言，就越接近无穷长度的波导，这样唯有几乎沿轴线传播的光才能稳定的存在。毕竟激光器内的工作物质不仅有增益，也有损耗，只有活下来才有输出，额。增益是对已有光的增益，而损耗是对所有光的损耗。激光工作物质在因为射入了光而增强那个光的时候，也总有自发辐射，自发辐射的方向是随机的，所以也包含着最优的方向，这个方向的光不断地增强，从而发射出优质激光。 为啥VCSEL的谐振腔的反射率大，平行度好，请看下图。 在图中，我们可以看到，紫白条纹状的东西就是VCSEL中的反射镜，我们可以把它看做布拉格光栅，有公式 n叫折射率，d是一个周期（一条白+一条紫）的厚度，等式的意思是光在一个光栅周期结构里往返一次运动的距离正好和波长相等。这意味着，光经过一个周期就返回是多么方便啊，干嘛不返回呢?事实上，每次经过一个周期，就会有一定比例（挺大的，具体多大看工艺精度）的光返回，周期数越多，则返回的光越多，即反射率越大，我们只需让两头的周期数不一样（如下面为99.9%，上面为90%），就可以让他们的反射率有个差别，在激光不断地冲撞时，从上下泄露出去的比例为0.1:10即1:100，我们就可以认为光都是从上面出射的。 中间还有个光圈，进一步将光在其中能够子孙延绵不绝的光的方向进行限制。 目前的VCSEL是GaAs基底上的，可以通过键合法，固定到硅基上面去，这也是目前硅基集成光路的一种做法。 普通的单晶硅不是发光材料，因为它是间接带隙半导体。直接带隙半导体是适合发光的，跃迁时无需声子（即振动能量）的参与。不过，通过把材料在纳米尺度进行合适的排列，其带隙特征可能会发生变化，因为周围的情况变了，外层电子所处的环境也变了，电子的运动范围，能量范围也会发生变化，事实上让硅在常温下（无需高温加能）发光是硅基光电子的一个前沿课题。硅发光可参考百度文库--硅发光研究与进展（原理说的很全）。 二、狭义上，在未来，硅基光源会取代VCSEL，如果你说的VCSEL特指GaAs基底的光源的话。 待到硅基光源研制成功，为取得较好的激光性能，它在形式上有很大可能采取VCSEL的形式，当然了布拉格光栅从根本上讲是一维光子晶体，当硅发光那么纳米级别的事情可以做成的话，三维光子晶体也不在话下，高端产品可以全三维制造，而无需采用到时已经有些过时的VCSEL形式了。 btw，硅基光电子器件除了光源部分，都已经较为先进，目前主要采取非硅光源+硅基其他器件（波导、复用、调制、探测、路由等），而相配套的电子器件，鉴于最为成熟的CMOS工艺，当然也是在硅基上搞更好。 如有偏颇，请告知，我只是个学生。