2026-06-28

Semantic Scholar · IEEE Photonics Technology Letters · 2026-01-01 · Ziyuan Liao, Yufei Wang, Yuan Ma, Yingqiu Dai · 新论文 2026-06-28 · 相关度 32.5

英文原题Quantum Cascade Photonic Crystal Surface-Emitting Laser With Lateral Coupling Cavity at 9.4 μm

中文摘要光子晶体（PC）是实现表面发射量子级联激光器的优秀方案。光子晶体阵列的尺寸与成本和散热都有密切关系。我们报道了波长为 9.4 μm、具有紧凑 PC 尺寸的量子级联光子晶体表面发射激光器（QC-PCSELs），展示了 140 mW 的峰值输出功率。PC 结构通过从表面进行深刻蚀工艺制备。通过引入椭圆结构 PC 并调节轴比和填充因子，面内对称性被打破，Q factors 得到调控，并优化了输出功率和单模性能。并且，通过引入横向耦合腔来补偿寄生损耗，可以降低阈值电流。此外，我们通过一种特殊的聚焦离子束（FIB）二次刻蚀研究了 PC 深度对激光器性能的影响。结果表明，可以精确优化深度以获得最大输出功率以及相应降低的阈值电流密度和提高的斜率效率。

英文摘要Photonic crystal (PC) is an excellent solution to realize a surface-emitting quantum cascade laser. The size of photonic crystal array has a severe relevance with both cost and heat dissipation. We report quantum cascade photonic crystal surface-emitting lasers (QC-PCSELs) at 9.4 μm with compact PC dimension, demonstrating a peak output power of 140 mW. The PC structure is fabricated by deep-etching process from the surface. Through introducing an elliptical structure PC and adjusting the axis ratio and filling factor, in-plane symmetry is broken and the Q factors have been tuned, and the output power and single-mode performance have been optimized. And by introducing lateral coupling cavity to compensate the parasitic loss, the threshold current can be reduced. Furthermore, we investigate the influence of PC depth on the performance of laser by a special focused ion beam (FIB) secondary etching. The results show the depth can be precisely optimized to obtain the maximum output power and the corresponding reduced threshold current density and increased slope efficiency.

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- 主线关联：直接服务 PCSEL 方向，优先看结构参数、耦合机制、出光/远场和验证口径。
- 可用线索：先看是否能抽出结构参数、指标定义或仿真设置。
- 可转化内容：先判断能否变成一个仿真 case、baseline、验证指标或参数先验。

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Semantic Scholar · Optics Express · 2023-01-01 · M. Hitaka, K. Hirose, T. Sugiyama, A. Ito · 新论文 2026-06-28 · 相关度 41.3

英文原题1.5 µm wavelength NPN-type photonic-crystal surface-emitting laser exceeding 100 mW.

中文摘要1.5 µm 激光二极管可应用于人眼安全的光探测与测距（LiDAR）以及通过光子集成电路进行的光通信。光子晶体表面发射激光器（PCSELs）由于具有窄光束发散角（<1 度），可在紧凑光学系统中实现无透镜应用。然而，对于 1.5 µm PCSELs，输出功率仍低于 1 mW。为了获得更高输出功率，一种方法是抑制 p 型掺杂剂 Zn 在光子晶体层中的扩散。因此，上部晶体层采用 n 型掺杂。此外，提出了一种 NPN 型 PCSEL 结构，以减少 p-InP 层中的价带间吸收。在这里，我们展示了一种输出功率为 100 mW 的 1.5 µm PCSEL，其超过了先前报道值两个数量级。

英文摘要A 1.5 µm laser diode has applications in eye-safe light detection and ranging (LiDAR) and optical communications via photonic integrated circuits. Photonic-crystal surface-emitting lasers (PCSELs) have lens-free applications in compact optical systems because of narrow beam divergences (<1 degree). However, the output power has still been less than 1 mW for 1.5 µm PCSELs. For higher output power, one approach is suppression of p-dopant Zn diffusion in the photonic crystal layer. Therefore, n-type doping was used for the upper crystal layer. Moreover, an NPN-type PCSEL structure was proposed to reduce intervalence band absorption in the p-InP layer. Here, we demonstrate a 1.5 µm PCSEL with 100 mW output power, which exceeds previous reported values by two orders of magnitude.

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Semantic Scholar · Optical Fiber Communications Conference and Exhibition · 2026-01-01 · Yun-Han Chang, Wenhu Miao, Fu-He Hsiao, Yuan-Zeng Lin · 新论文 2026-06-27 · 相关度 40.1

英文原题Monolithic Integration of Metasurface with Photonic-Crystal Surface-Emitting Laser (PCSEL) for Beam Manipulation in Free Space Optical Communication

中文摘要制备了一种与光子晶体表面发射激光器（PCSEL）单片集成的超表面。该超表面被设计为在特定衍射角产生左旋和右旋圆偏振。实验结果表明，实现了每个偏振通道 1.88 Gbit/s 的自由空间传输。

英文摘要A monolithically integrated metasurface with photonic-crystal-surface-emitting-laser (PCSEL) was fabricated. The metasurface was designed to generate left- and right-handed-circular-polarizations at specific diffraction angles. Experimental results show that 1.88-Gbit/s per polarization channel free-space transmission is achieved.

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Semantic Scholar · Optics Letters · 2025-01-01 · Xiaoyu Zhang, Xuefan Yin, Kangjiang Yang, Zixuan Zhang · 新论文 2026-06-26 · 相关度 42.4

英文原题Electrically driven heterogeneous III-V/Si photonic crystal surface-emitting laser.

中文摘要我们展示了一种基于 III-V/Si 异质集成的 C 波段电驱动光子晶体表面发射激光器（PCSEL），其中，在硅层上图案化的二维光子晶体（PhC）为激光作用提供面内分布反馈和模式选择性，而直接键合的 InP 基外延晶片提供光学增益。该器件在脉冲注入下实现了 64 mA 的低阈值和超过 100 mW 的峰值输出功率。在连续波运行中，在受控 TEC 温度 5℃ 下，单模激光从 55 mA 阈值开始，输出功率最高达 3 mW。温度依赖测量强调了热效应对性能的重要性。我们的发现突显了异质 PCSELs 作为硅光子学紧凑片上光源的潜力。

英文摘要We demonstrate a C-band electrically driven photonic-crystal surface-emitting laser (PCSEL) based on III-V/Si heterogeneous integration, in which a 2D photonic crystal (PhC) patterned on the silicon layer provides in-plane distributed feedback and mode selectivity for lasing action, while a directly bonded InP-based epitaxial wafer supplies optical gain. The device achieves a low threshold of 64 mA and peak output power over 100 mW under pulsed injection. In continuous-wave operation, single-mode lasing begins at a threshold of 55 mA with up to 3 mW output under controlled TEC temperature of 5℃. Temperature-dependent measurements highlight the importance of thermal effects on performance. Our findings underscore the potential of heterogeneous PCSELs as compact on-chip light sources for silicon photonics.

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Semantic Scholar · Photonics · 2024-01-01 · Junhong Liu, Yunfei Xu, Rusong Li, Jinchuan Zhang · 新论文 2026-06-13 · 相关度 48.5

英文原题High-Power Terahertz Photonic Crystal Surface-Emitting Laser with High Beam Quality

中文摘要光子晶体表面发射激光器（PCSEL）由于具有小的远场发散角和高输出功率的优势而受到广泛关注。在这里，我们报道了一种通过优化吸收边界条件并引入对称分布电极而具有高光束质量的高功率太赫兹（THz）光子晶体激光器。展示了在 3.4 THz 的单模表面发射，最大峰值输出功率为 50 mW。同时，实现了具有 C6 对称性的高度对称远场图案和小发散角。在该器件中，实现了稳定单模运行、高光束质量和高输出功率的集成，这可能对实际应用具有重要意义。

英文摘要The photonic crystal surface-emitting laser (PCSEL) has attracted much attention due to the advantages of a small far-field divergence angle and high output power. Here, we report a high-power terahertz (THz) photonic crystal laser with high beam quality through the optimization of the absorption boundary condition and the introduction of the symmetrically distributed electrodes. Single-mode surface emission at 3.4 THz with the maximum peak output power of 50 mW is demonstrated. Meanwhile, a high symmetric far-field pattern with C6 symmetry and a small divergence angle is achieved. In this device, the integration of the stable single-mode operation, high beam quality and high output power is realized, which may have great significance for practical applications.

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- 可转化内容：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 far field / divergence angle。

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Crossref · Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2026 · 2026-01-01 · Yun-Han Chang, Wen-Chien Miao, Fu-He Hsiao, Yuan-Zeng Lin · 新论文 2026-06-03 · 相关度 39.5

英文原题Monolithic Integration of Metasurface with Photonic-Crystal Surface-Emitting Laser (PCSEL) for Beam Manipulation in Free Space Optical Communication

中文摘要制备了一种与光子晶体表面发射激光器（PCSEL）单片集成的超表面。该超表面被设计为在特定衍射角产生左旋和右旋圆偏振。实验结果表明，实现了每个偏振通道 1.88 Gbit/s 的自由空间传输。

英文摘要A monolithically integrated metasurface with photonic-crystal-surface-emitting-laser (PCSEL) was fabricated. The metasurface was designed to generate left- and right-handed-circular-polarizations at specific diffraction angles. Experimental results show that 1.88-Gbit/s per polarization channel free-space transmission is achieved.

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Semantic Scholar · International Semiconductor Laser Conference · 2024-01-01 · M. Pan, C. Gautam, Yudong Chen, Thomas J. Rotter · 新论文 2026-06-09 · 相关度 44.3

英文原题High Brightness Coherent Photonic Crystal Surface-Emitting Laser Arrays

中文摘要我们报道了一种新型相干光子晶体表面发射激光器（PCSEL）阵列设计，通过在横向方向上被动耦合紧凑的光子晶体腔来实现。实验表征结果显示，我们在 InGaAs/GaAs 多量子阱（MQW）平台上制备的激光器阵列具有高光束质量和相干性。

英文摘要We report a novel design of coherent photonic crystal surface-emitting laser (PCSEL) array by passively coupling compact photonic crystal cavities in the lateral directions. Experimental characterization results show high beam quality and coherency from our fabricated laser array on InGaAs/GaAs multiple quantum well (MQW) platform.

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- 可转化内容：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 quantum well。

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