Les lasers à émission de surface 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 à semi-conducteur capable d'émettre un mode unique à haute luminosité. Cela confère aux PCSEL de bonnes perspectives d'application dans des domaines tels que le LIDAR et la détection 3D. Cet article présente la conception d'un PCSEL avec une structure de trous d'air coniques asymétriques sur un réseau carré, où l'augmentation du taux d'occupation du cristal photonique augmente la différence de seuil entre le mode fondamental et les modes supérieurs, permettant une sortie laser monomode à haute puissance sur une grande surface modale. Les expériences montrent que le PCSEL développé à 940 nm produit une puissance de sortie de 5,1 W sous une pompe pulsée de 10 μs, avec une efficacité de pente de 0,43 W/A, un spot de champ lointain présentant une distribution à un lobe avec un angle de divergence de 1°, et une polarisation linéaire à 80 % ; de plus, sous une pompe en impulsions de 5 ns, la puissance de sortie atteint 35 W. Le développement de ce dispositif peut fournir une bonne source lumineuse pour les systèmes LIDAR.

laser à semi-conducteur à émission de surface à cristal photonique; haute puissance; cône asymétrique