Фотонный кристаллический поверхностно-эмитирующий лазер (PCSEL) может использовать эффект резонанса на краю зоны для реализации большой площади когерентных колебаний. Это новый тип полупроводникового лазера, способного обеспечить одномодовый лазерный выход высокой яркости. Благодаря этому PCSEL имеет отличные перспективы применения в таких областях, как лазерное радарирование и 3D-сенсорика. В данной работе разработана структура PCSEL с квадратной единичной решеткой и асимметричными коническими воздушными отверстиями, которая за счет увеличения коэффициента заполнения фотонного кристалла повышает пороговую разницу между фундаментальной и высшими модами, достигая одномодового лазерного выхода высокой мощности при большой площади моды. Эксперименты показали, что созданный PCSEL с длиной волны 940 нм при импульсной накачке длительностью 10 мкс выдает выходную мощность 5,1 Вт, крутизну отклика 0,43 Вт/А, дальнее поле имеет одно-долевое распределение с углом расхождения 1° и линейную поляризацию с степенью поляризации 80%; при импульсной накачке длительностью 5 нс мощность достигает 35 Вт. Разработка данного устройства может обеспечить хороший источник света для систем лазерного радара.

поверхностно-эмитирующий полупроводниковый фотонный кристаллический лазер; высокая мощность; асимметричный конический