Photonische Kristallflächenemitter Laser (PCSEL) können durch den bandkantenresonanten Effekt eine großflächige kohärente Oszillation realisieren und stellen eine neue Art von Halbleiterlaser dar, der eine hohe Helligkeit im Single-Mode-Laser erzielen kann. Dies macht PCSEL in Bereichen wie Laserradar und 3D-Sensorik sehr vielversprechend. In diesem Beitrag wurde eine PCSEL mit einer asymmetrischen konischen luftgefüllten Gitterstruktur im quadratischen Gitter entworfen, um durch Erhöhung des Füllfaktors des photonischen Kristalls die Schwelle zwischen der Grundmode und den höheren Moden zu erhöhen und eine hochleistungsfähige Single-Mode-Laserleistung bei großer Modenfläche zu erzielen. Experimente zeigen, dass der entwickelte 940-nm-PCSEL bei einer Pumppuls von 10 µs eine Ausgangsleistung von 5,1 W und eine Wirkungsgradsteigung von 0,43 W/A aufweist. Seine Fernfeldstrahlung zeigt eine Strahldivergenz von 1° und eine lineare Polarisation mit einer Polarisationsebene von 80%; Darüber hinaus erreicht er unter 5 ns Pulsbedingungen eine Ausgangsleistung von bis zu 35 W. Die Entwicklung dieses Bauteils kann eine gute Lichtquelle für das Laserradarsystem bieten.

Photonische Kristallflächenemitter-Halbleiterlaser; Hochleistung; Asymmetrische konische