Projeto de um laser de emissão superficial em cristal fotônico (PCSEL) com rede quadrada de furos de ar 'tipo C' com constante de rede de 294 nm, baseado no método dos elementos finitos para simulação numérica. Através do método de expansão de ondas planas, foi verificado que os quatro modos de ressonância na borda da banda no ponto de alta simetria Γ₂ da banda do cristal fotônico estão dentro do cone de luz, são modos de vazamento capazes de emissão fora do plano e foi comprovado que a assimetria na distribuição do campo óptico no plano é o mecanismo central para controlar a difração vertical. Entre os quatro modos de borda separados no ponto Γ₂, o modo A com a menor frequência possui a menor assimetria e o maior valor de Q (7,1×10⁵), tornando-se o modo de emissão, com comprimento de onda de 980,6 nm. Foi investigada a regra de controle da razão de preenchimento e do período da rede: o aumento da razão de preenchimento provoca um deslocamento para o azul no comprimento de onda e uma decaimento exponencial do valor de Q; o fator de confinamento da camada ativa aumenta enquanto o fator de confinamento da camada do cristal fotônico decresce linearmente; o aumento do período da rede provoca um deslocamento quase linear para o vermelho no comprimento de onda com pouca influência sobre o valor de Q e os fatores de confinamento. Com base nisso, foi proposta uma estratégia de otimização colaborativa multiparamétrica: o período da rede domina a determinação do comprimento de onda alvo, enquanto a razão de preenchimento domina a otimização do valor de Q e o confinamento do campo óptico. O estudo revela os princípios intrínsecos da restrição óptica vertical no PCSEL, fornecendo suporte teórico e caminhos de otimização para o projeto de dispositivos de alto desempenho.

Laser de emissão superficial em cristal fotônico;Fu[c]os tipo C;Razão de preenchimento;Período da rede;Fator de confinamento do campo óptico