Лазеры с фотонным кристаллом с излучением на поверхность (PCSEL) могут использовать резонансный эффект на краю запрещённой зоны для достижения когерентного колебания на большой площади. Это новый тип полупроводниковых лазеров, способных обеспечивать высокую яркость однорангового излучения. Это делает PCSEL перспективным для применения в таких областях, как лазерный радар и 3D-сенсорика. В данной работе разработана структура PCSEL с квадратной решёткой и асимметричными коническими воздушными отверстиями, которая посредством увеличения коэффициента заполнения фотонного кристалла повышает разницу порогов между основной и высшими модами, обеспечивая мощный одноранговый лазерный выход на большой площади моды. Эксперименты показали, что разработанный PCSEL с длиной волны 940 нм при 10-микросекундной импульсной накачке достигает выходной мощности 5.1 Вт с крутизной характеристики 0.43 Вт/А, при этом его дальнее поле образует однопиковое распределение с углом расходимости 1° и линейную поляризацию с поляризацией 80 %; далее при 5 нс импульсах выходная мощность достигала 35 Вт. Разработка данного устройства может обеспечить хороший источник света для систем лазерного радара.

Фотоннокристаллический лазер с излучением на поверхность; высокая мощность; асимметричный конический