半導(dǎo)體激光器以其體積小、重量輕、效率高、壽命較長、易于調(diào)制及價格低廉等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于軍事和民用的眾多領(lǐng)域。然而傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器垂直（快軸）發(fā)散角比較大（40度左右），且輸出光呈橢圓形分布，光束質(zhì)量差，需要復(fù)雜的光束整形才能直接應(yīng)用，極大限制了半導(dǎo)體激光器在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，因此提高光束質(zhì)量及其輸出功率是半導(dǎo)體激光當今的研究熱點。

為了獲得高光束質(zhì)量、低發(fā)散角的半導(dǎo)體激光器，在國家自然科學(xué)基金委和科技部等的支持下，半導(dǎo)體所集成光電子學(xué)國家重點聯(lián)合實驗室鄭婉華研究組在傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器中引入光子晶體結(jié)構(gòu)，利用光子晶體對光子態(tài)的調(diào)控機制，調(diào)控激光振蕩模式，從芯片層次改善激光的輸出光束質(zhì)量。他們首次在國際上研制出905nm波段的高光束質(zhì)量光子晶體激光器，500µm腔長未鍍膜情況下，室溫直流輸出功率大于1W，閾值電流300mA，斜率效率0.63mW/mA，激光輸出遠場呈近圓斑分布，垂直（快軸）發(fā)散角6.5o，水平（慢軸）發(fā)散角7.1o，相應(yīng)測試結(jié)果見圖示。該研究方案仍然保留了半導(dǎo)體激光器研制的批產(chǎn)化特點。

  圖1 905nm光子晶體激光器P-I-V曲線（插圖：激光光譜）

 圖2 905nm光子晶體激光器遠場發(fā)散角（插圖：激光輸出遠場光斑CCD照片）