光子晶体面发射激光器简称PCSEL，是一种新型半导体激光器，原理是利用二维光子晶体的布拉格衍射效应，在芯片平面内形成光场反馈以实现激射，同时通过光子晶体结构的周期性调制将部分光耦合至垂直方向实现面发射激光输出。
光子晶体面发射激光器核心为二维光子晶体。光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构，具有光子带隙、光子局域的特性，能够阻断特定频率的光子。通过设计光子晶体的晶格常数、排列、孔洞形状等参数，可增大激射阈值差，实现极小的光束发散角、高功率单模激光输出。
光子晶体面发射激光器理论上具有单模性好、低发散角、窄线宽、低温漂、输出功率高、波长设计灵活等突出优势。相比于垂直腔面发射激光器（VCSEL）、分布反馈式激光器（DFB），光子晶体面发射激光器具备更好的远场质量潜力，被认为是有望实现高亮度短波红外光源的潜力激光器。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年光子晶体面发射激光器（PCSEL）行业市场供需现状及行业经营指标深度调查分析报告》显示，2025年全球光子晶体面发射激光器市场规模约1.48亿美元，预计2026-2032年均复合增长率将达10%以上。目前全球光子晶体面发射激光器市场参与者包括英国Vector Photonics、日亚化学工业株式会社（NICHIA）、住友电气工业株式会社、日本滨松光子、筱晓（上海）光子技术有限公司、镭晶光子科技有限公司等。
近几年，我国光子晶体面发射激光器领域研究热情较高，相关技术专利持续增加。2026年以来，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所公布的光子晶体面发射激光器的专利有“一种拓扑构型光子晶体面发射激光器”、“一种四晶格光子晶体面发射激光器”；中国科学技术大学公布专利有“短波红外InP基光子晶体面发射激光器”、“一种双峰模场分布的光子晶体面发射激光器外延结构”；南京邮电大学公布专利有“一种750-850nm波段光子晶体面发射激光器及制备方法”、“一种有机电致发光光子晶体面发射激光器及制备方法”。
新思界
行业分析人士表示，光子晶体面发射激光器在激光雷达、光通信、精密传感、照明、材料加工等领域应用前景广阔。在激光雷达领域，半导体激光器是激光雷达的主要光源，发射的激光脉冲品质直接决定激光雷达的探测距离、抗干扰能力、目标识别能力及测距精度等关键指标，因此低发散角、高输出功率、高光束质量的光子晶体面发射激光器在激光雷达中应用价值较高。
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