高功率極低發散角圓形光束半導體邊發射激光器重要成果

　　3月15日，第十一屆全國激光技術與光電子學學術會議暨“2015中國光學重要成果”發布會和頒獎典禮在上海舉行。我所發光室佟存柱研究員團隊 “高功率極低發散角圓形光束半導體邊發射激光器”的研究工作入選了“2015中國光學重要成果”。

　　 半導體激光器自1962年誕生以來已經獲得了廣泛的應用，但其依然存在一個飽受詬病的缺點，即大的發散角和橢圓出光。通常垂直方向發散角半角大于30°，水平方向10°左右，這導致較低的光束質量和較差的可聚焦性。雖然通過光學方法可改善并實現大功率直接半導體激光光源，但光源最終光束質量仍將受限于單元器件光束質量。針對上述難題，佟存柱研究員團隊采用雙邊布拉格反射波導結構，通過光子帶隙原理實現光場的控制，最終實現半角定義發散角小于5°的圓形光束半導體激光器，95%能量對應垂直發散角僅9.8°(國際報道最好為15.6°)，并且在不同電流驅動下均保持圓形光束出光，器件最高連續輸出功率4.6W，直接的光纖耦合實驗證明90%以上的耦合效率。相關結果發表在IEEE Journal of Selected Topics In Quantum Electronics上。該方法是從半導體激光器結構入手，從源頭出發改善半導體激光器大的發散角等問題，有望替代目前商業化的半導體激光器，有著重要的應用前景。

　　 據悉，中國激光雜志社舉辦的“中國光學重要成果”每年評選一次，旨在介紹中國光學領域的科研人員在國際著名物理學、光學期刊發表的具有重要學術、應用價值的論文，促進研究成果在國內的傳播。從2005年創辦以來，本活動得到了包括眾多著名科學家在內的國內一流研究人員的肯定和支持，入選論文在一定程度上反映了我國光學領域當年取得的代表性成果，展示了我國光學界的科研實力。此次評選，共有包括中國科技大學潘建偉團隊的“多光子多自由度的量子隱形傳態”等20項研究工作入選了“2015中國光學重要成果”。