以下是斯坦雷、日亚化学和京都大学之间研究成果的概览。通过优化专有的光子晶体结构和电极设计,联合团队成功地从发射面积为Φ1毫米的PCSEL器件中产生出高度定向的光束。传统蓝光激光器在输出功率和光束发散度之间存在权衡——扩大发射面积通常会降低亮度。然而,这项研究实现了小于0.05度的光束发散度(相比传统的0.1–0.2度),同时达到与大型激光系统相当的能量密度。

这一进展使得PCSELs成为用于精密加工铜、铝等在蓝光波段具有高光学吸收材料的有前景的光源。
研究还验证了PCSELs在高精度水下感测应用中的潜力。理论分析表明,大小仅为1厘米的物体在水下可以被探测到的距离可达十米。
这为传统红外或声学传感受限的各个领域开辟了新的可能性,例如检测水下障碍物以防止海事事故、检查桥墩等水下基础设施,以及开发水下资源。
此外,在汽车应用中,基于PCSEL的激光雷达(LiDAR,光检测与测距)系统有望提升自动驾驶在恶劣天气条件下的安全性,包括雨天和雾天,而摄像头系统在这些环境下面临挑战。
斯坦雷电气和京都大学(野田实验室)负责 PCSEL 设备的设计、评估和原型制作,包括对日亚提供的样品进行性能评估。
日亚负责 PCSEL 设备样品的制造和内部评估,并向 斯坦雷电气 和京都大学提供由此产生的原型进行联合测试。
通过将斯坦雷电气和京都大学在光子晶体设计和评估方面的专业知识与日亚的先进激光制造技术相结合,三方将继续开展合作研发,推动 PCSEL 技术的实际实现和商业化。
通过这一产学合作,该项目旨在开辟光子学的新视野,并推动下一代制造、传感和移动性应用的创新。