Photonische Kristallflächenemissionslaser (PCSEL) können den Effekt der Randresonanz nutzen, um kohärentes Schwingen über eine große Fläche zu erreichen. Es handelt sich um einen neuen Typ von Halbleiterlasern, der hochhelles Einkarottenlasen ermöglichen kann. Dies verleiht PCSEL gute Anwendungsaussichten in Bereichen wie Laserradar und 3D-Sensorik. In dieser Arbeit wurde eine PCSEL mit einer quadratischen Einkristall-Gitterstruktur mit asymmetrischen konischen Luftlöchern entwickelt, die durch Erhöhung des photonischen Kristallfüllfaktors die Schwellenwertdifferenz zwischen Grund- und höheren Moden verbessert, um eine hochleistungsfähige Einkarottenausgabe bei großer Modenfläche zu erzielen. Experimente zeigen, dass der entwickelte 940-nm-PCSEL bei einer Pulsanregung von 10 μs eine Ausgangsleistung von 5,1 W mit einer Steigungseffizienz von 0,43 W/A erreicht. Das Fernfeldstrahlungsmuster zeigt eine einlappige Verteilung mit einem Abstrahlwinkel von 1° und eine lineare Polarisation mit einem Polarisationgrad von 80 %; außerdem erreicht die Ausgangsleistung bei 5-ns-Pulsen bis zu 35 W. Die Entwicklung dieses Geräts kann eine gute Lichtquelle für Laserradarsysteme darstellen.

Flächenemissions-Halbleiterlaser mit photonischem Kristall; hohe Leistung; asymmetrischer Kegel