El láser de emisión superficial de cristal fotónico (PCSEL) puede aprovechar 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 que puede lograr una emisión monomodo de alta luminancia. Esto hace que el PCSEL tenga un buen potencial de aplicación en campos como el lidar láser y la detección 3D. En este artículo se diseñó un PCSEL con una estructura de agujero de aire cónico asimétrico en una red cuadrada simple, aumentando la proporción de ocupación del cristal fotónico para mejorar la diferencia de umbral entre el modo fundamental y los modos de orden superior, logrando una salida láser monomodo de alta potencia en un gran tamaño de modo. Los experimentos demostraron que el PCSEL de 940 nm desarrollado alcanza una potencia de salida de 5.1 W con bombeo por pulsos de 10 μs, una eficiencia de pendiente de 0.43 W/A, el patrón de campo lejano muestra una distribución monolobulada con un ángulo de divergencia de 1°, y tiene una polarización lineal del 80 %; además, bajo una condición de pulsos de 5 ns, su potencia de salida llega a 35 W. El desarrollo de este dispositivo puede proporcionar una buena fuente de luz para sistemas lidar.

Láser semiconductor de emisión superficial de cristal fotónico; alta potencia; cónico asimétrico