Les lasers à émission surfacique à cristal photonique (PCSEL) peuvent exploiter l'effet de résonance en bord de bande pour réaliser une oscillation cohérente sur une grande surface. Il s'agit d'un nouveau type de laser semi-conducteur capable de produire un laser monocanal à haute luminosité. Cela confère au PCSEL de bonnes perspectives d'application dans des domaines tels que le lidar et la détection 3D. Cet article propose la conception d'un PCSEL avec une structure de réseau carré à trous d'air asymétriques en forme de cône. En augmentant le taux de remplissage du cristal photonique, la différence de seuil entre le mode fondamental et les modes d'ordre supérieur est améliorée, permettant une sortie laser monocanal à haute puissance sur une grande surface. Les expériences montrent que le PCSEL de 940 nm développé atteint une puissance de sortie de 5,1 W sous pompage pulsé de 10 μs, avec une efficacité de pente de 0,43 W/A. Sa tache dans le champ lointain présente une distribution mono-lobe avec un angle de divergence de 1° et une polarisation linéaire à 80 % ; de plus, sous pulsation de 5 ns, sa puissance de sortie atteint 35 W. Le développement de cet appareil peut fournir une bonne source lumineuse pour les systèmes lidar.

Laser semi-conducteur à cristal photonique à émission surfacique; haute puissance; cône asymétrique