El láser emisivo superficial de cristal fotónico (PCSEL) puede utilizar el efecto de resonancia en el borde de la banda para lograr una oscilación coherente en una gran área, siendo un nuevo tipo de láser semiconductor capaz de emitir en modo único con alta brillantez. Esto otorga a los PCSEL buenas perspectivas de aplicación en campos como el lidar y la detección 3D. En este artículo se diseña un PCSEL con una estructura de agujeros de aire en forma de cono asimétrico en una red monocristalina cuadrada, aumentando la relación de ocupación del cristal fotónico para mejorar la diferencia de umbral entre el modo fundamental y los de orden superior, logrando una salida láser en modo único y alta potencia en un área modal grande. Los experimentos muestran que el PCSEL desarrollado de 940 nm alcanza una potencia de salida de 5.1 W bajo bombeo pulsado de 10 μs, con una eficiencia de pendiente de 0.43 W/A, y un patrón de campo lejano que presenta una distribución de un solo lóbulo con un ángulo de divergencia de 1°, y polarización lineal con un grado de polarización del 80 %; además, bajo condiciones de pulso de 5 ns, la potencia de salida alcanza los 35 W. El desarrollo de este dispositivo puede proporcionar una buena fuente de luz para sistemas lidar.

Láser semiconductor emisivo superficial de cristal fotónico; alta potencia; cono asimétrico