يمكن للمصدر الليزري ذو الإشعاع المنبعث من الوجه الفوتوني (PCSEL) أن يحقق تذبذبا متجانسا على مساحة كبيرة باستخدام تأثير الانعكاس الطيفي للحزمة، وهو نوع جديد من مصدر الليزر الشبه موصلي الذي يمكنه تحقيق إشعاع أحادي النمط عالي السطوع. وهذا يجعل PCSEL له تطبيقات واعدة في مجالات مثل الرادار بالليزر والاستشعار ثلاثي الأبعاد. في هذه الورقة، تم تصميم هيكل مربع غير متناظر لفجوة هوائية مدرجة لـ PCSEL، وذلك من خلال زيادة نسبة امتلاء الوجه الفوتوني لرفع الفارق في عتبة النمط الأساسي والأنماط المتقدمة، لتحقيق إخراج ليزر أحادي النمط عالي الطاقة على مساحة كبيرة. أظهرت التجارب أن PCSEL 940 نانومتر المطور يمكنه تحقيق قدرة إخراج تبلغ 5.1 واط تحت ظروف الضخ بنبضة تستمر 10 ميكروثانية، وبكفاءة ميلية تصل إلى 0.43 واط/أمبير؛ كما أن الشعاع البعيد للإشعاع يظهر توزيعا أحادي الزُغّ مع زاوية تبديد بقدر 1 درجة، ويتمتع بخصائص القطبة الخطية بنسبة 80%؛ علاوة على ذلك، يمكن للإخراج أن يصل إلى 35 واط تحت ظروف النبضة القصيرة المستمرة. يمكن أن يوفر تطوير هذا الجهاز مصدر الضوء المثالي لنظام الرادار بالليزر.

Photonic crystal surface emitting semiconductor laser（PCSEL）;high power;asymmetric cone shape