O laser de emissão superficial de cristal fotônico (PCSEL) pode utilizar o efeito de ressonância na borda da banda para realizar oscilações coerentes em uma grande área, sendo um novo tipo de laser semicondutor capaz de emissão monocromática de alta luminosidade. Isso torna o PCSEL promissor para aplicações em áreas como lidar e sensoriamento 3D. Este artigo projeta um PCSEL com estrutura de furos de ar cônicos assimétricos em rede monocristalina quadrada, aumentando a razão de ocupação do cristal fotônico para melhorar a diferença de limiar entre o modo fundamental e os modos de ordem superior, alcançando saída laser monocromática de alta potência em grande área modal. Os experimentos mostraram que o PCSEL de 940 nm desenvolvido alcançou potência de saída de 5,1 W sob bombeamento pulsado de 10 μs, eficiência de inclinação de 0,43 W/A, e padrão de campo distante com distribuição de lóbulo único e ângulo de divergência de 1°, apresentando característica de polarização linear com grau de polarização de 80 %; além disso, sob pulso de 5 ns, a potência de saída atingiu 35 W. O desenvolvimento deste dispositivo pode fornecer uma boa fonte de luz para sistemas de lidar.

Laser semicondutor de emissão superficial de cristal fotônico; alta potência; cone assimétrico