레이저 다이오드 단면의 최적 무반사 코팅을 위한 수치해석 방법 비교

Comparison of the Numerical Methods for the Optimum Antireflection Coatings of Laser Diode Facets

레이저 다이오드단면의 최적 무반사 코팅 조건을 활성층 두께의 함수로써 세가지 간단한 수치해석 방법을 사용하여 계산하였다. 세가지 간단한 수치해석 방법을 사용하여 얻은 결과가 서로 가른 것은 각 방법에서 사용한 레이저 다이오드내의 유효 굴절율이 다르기 때문이다. 또한 간단한 수치해석 방법의 정확성을 검토하기위하여 정확한 수치해석 결과와 그 결과들을 비교하였다. 레이저 다이오드의 유효 굴절율이 도과모드를 구성하는 각 편면파의 입사간도에 따라 변해 굴절율이 도파모드를 구성하는 각 평면파의 입사각도 따라 변화하도록 설정한 방법이 TE와 TM 모드에 대해서 또 활성층 굴절율과 클래딩층의 굴절율차가 작은 경우 클 경우 각각에 대하여 정확한 수치해석 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

We calculate the optimum refractive index and thickness for a single layer antireflection coating as a function of active layer thickness of a laser diode using three different simplified numerical methods. The difference of the results using three methods comes from that of the effective refractive index of a laser used in three methods. We compare three simplified methods to an exact method to check the validity of the simplified methods. We conclude that the simplified method, choosing the effective index of a laser diode as a function of incidence angle of each plane wave composing of a guided mode agree well to an exact method for both TE and TM modes and the cases of strongly and weakly guiding.