Лазер с поверхностной эмиссией на фотонном кристалле (PCSEL) может использовать эффект резонанса на краю запрещённой зоны для достижения когерентного осциллирования на большой площади. Это новый тип полупроводникового лазера, способного реализовывать яркий однофотонный режим. Благодаря этому PCSEL имеет хорошие перспективы применения в таких областях, как лазерное радарное и 3D-сенсорное оборудование. В данной статье разработана структура PCSEL с квадратной одноформенной несимметричной конической воздушной ячейкой фотонного кристалла. Повышение доли заполнения фотонного кристалла позволяет увеличить разницу порогов между основным и высокими порядками мод, что обеспечивает выход одномодового лазера высокой мощности на большой площади режима. Эксперименты показывают, что разработанный PCSEL с длиной волны 940 нм при накачке импульсом длительностью 10 мкс достигает выходной мощности 5,1 Вт, коэффициент наклона 0,43 Вт/А, а далекий луч с углом расходимости в 1° имеет одноствольное распределение и 80% линейную поляризацию; далее, при импульсе 5 нс выходная мощность достигает 35 Вт. Разработка данного устройства может предоставить хороший световой источник для систем лазерного радара.

Полупроводниковый лазер с поверхностной эмиссией фотонного кристалла; высокая мощность; несимметричный конический