#Y2022 #Laser #VCSEL 半导体激光器体积最小、效率最高、波长最广，价格最低，是各类应用场景之首选，但出射功率低和光束质量差是其最大的瓶颈，难点更在于这两个指标一般无法同时提高： 虽然增大器件尺寸可以提高激光功率，但是大器件中的多模激射会降低光束质量。之前，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心光物理重点实验室L01组陆凌团队，提出了一种“狄拉克涡旋”拓扑光腔，是已知大面积单模性最好的光腔设计，可以从原理上突破现有瓶颈，同时提高出射功率和光束质量。最近，他们将原创的拓扑光腔应用于面发射半导体激光器中，研制出了拓扑腔面发射激光器（topological-cavity surface-emitting laser: TCSEL）， 得到了远超同类商用产品的指标和性能（见图一中的比较）。在1550nm这一最重要的通信和人眼安全波段，同时实现了单个器件10W峰值功率、小于1°的远场发散角、60dB边模抑制比，和二维多波长阵列的集成能力。相关研究成果以“Topological-cavity surface-emitting laser”为题于2022年03月18日在线发表在Nature Photonics杂志网站上，TCSEL的发明对于人脸识别、自动驾驶、虚拟现实所需的三维感知和激光雷达等新兴技术有重要意义。 下图展示了TCSEL和[[EEL]]以及[[VCSEL]]的区别和优劣势 同时还有[[PCSEL]]的概念  [拓扑腔面发射激光器](https://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202204/t20220401_6417411.html)