近日，由中科院長春光機所發(fā)光學(xué)及應(yīng)用國家重點實驗室大功率半導(dǎo)體激光器課題組佟存柱研究員承擔的中科院知識創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項目“大功率高亮度光子晶體激光器及列陣”取得了階段性進展，他們通過布拉格反射波導(dǎo)結(jié)構(gòu)成功的將半導(dǎo)體激光快軸(垂直)發(fā)散角從40°降低到7.5°，慢軸(水平)發(fā)散角7.2°，實現(xiàn)近圓形光束出光。

  一直以來，半導(dǎo)體激光器的最大缺點之一是它較大的發(fā)散角，以及橢圓形出光光斑，這導(dǎo)致較差的光束質(zhì)量。而光束質(zhì)量反映的是激光的可匯聚性，直接影響到實際應(yīng)用。目前商業(yè)化的半導(dǎo)體激光器均采用全反射波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(如圖1(a))，該結(jié)構(gòu)的激光諧振腔狹小，不對稱，導(dǎo)致快軸發(fā)散角高達30°-60°，慢軸發(fā)散角10°。

  研究小組采用雙邊橫向布拉格反射波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(如圖1(b))，該結(jié)構(gòu)通過光子禁帶原理進行光學(xué)導(dǎo)波，所限制模式為光學(xué)缺陷模式，可以有效壓縮激光的遠場發(fā)散角。在成功解決了光子晶體缺陷模式與全反射模式競爭、高質(zhì)量厚尺度(>10微米)外延生長技術(shù)問題后，實現(xiàn)了該器件室溫連續(xù)激射。器件工作于808nm，輸出功率>2W，斜率效率0.531W/A，快、慢軸發(fā)散角被降低到7.5°和7.2°，出光光斑近圓形。