高功率极低发散角圆形光束半导体边发射激光器重要成果

　　3月15日，第十一届全国激光技术与光电子学学术会议暨“2015中国光学重要成果”发布会和颁奖典礼在上海举行。我所发光室佟存柱研究员团队 “高功率极低发散角圆形光束半导体边发射激光器”的研究工作入选了“2015中国光学重要成果”。

　　 半导体激光器自1962年诞生以来已经获得了广泛的应用，但其依然存在一个饱受诟病的缺点，即大的发散角和椭圆出光。通常垂直方向发散角半角大于30°，水平方向10°左右，这导致较低的光束质量和较差的可聚焦性。虽然通过光学方法可改善并实现大功率直接半导体激光光源，但光源最终光束质量仍将受限于单元器件光束质量。针对上述难题，佟存柱研究员团队采用双边布拉格反射波导结构，通过光子带隙原理实现光场的控制，最终实现半角定义发散角小于5°的圆形光束半导体激光器，95%能量对应垂直发散角仅9.8°(国际报道最好为15.6°)，并且在不同电流驱动下均保持圆形光束出光，器件最高连续输出功率4.6W，直接的光纤耦合实验证明90%以上的耦合效率。相关结果发表在IEEE Journal of Selected Topics In Quantum Electronics上。该方法是从半导体激光器结构入手，从源头出发改善半导体激光器大的发散角等问题，有望替代目前商业化的半导体激光器，有着重要的应用前景。

　　 据悉，中国激光杂志社举办的“中国光学重要成果”每年评选一次，旨在介绍中国光学领域的科研人员在国际著名物理学、光学期刊发表的具有重要学术、应用价值的论文，促进研究成果在国内的传播。从2005年创办以来，本活动得到了包括众多著名科学家在内的国内一流研究人员的肯定和支持，入选论文在一定程度上反映了我国光学领域当年取得的代表性成果，展示了我国光学界的科研实力。此次评选，共有包括中国科技大学潘建伟团队的“多光子多自由度的量子隐形传态”等20项研究工作入选了“2015中国光学重要成果”。