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

為了獲得高光束質量、低發散角的半導體激光器，在國家自然科學基金委和科技部等的支持下，半導體所集成光電子學國家重點聯合實驗室鄭婉華研究組在傳統半導體激光器中引入光子晶體結構，利用光子晶體對光子態的調控機制，調控激光振蕩模式，從芯片層次改善激光的輸出光束質量。他們首次在國際上研制出905nm波段的高光束質量光子晶體激光器，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）發散角6.5o，水平（慢軸）發散角7.1o，相應測試結果見圖示。該研究方案仍然保留了半導體激光器研制的批產化特點。

  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散角（插圖：激光輸出遠場光斑CCD照片）