The Effect of Laser Geometry and Material Parameters on the Single Mode Gain Difference in Quarter Wavelength Shifted DFB Laser above Threshold Current

문턱전류이상에서 구조 및 재료 변수들이 $\lambda$/4위상천이 DFB 레이저의 단일모드 이득차에 미치는 영향

Systematic studies for the effect of the linewidth enhancement factor, the confinement factor, the internal loss and the cavity length on the single mode gain difference and the frequency detuning are performed for $\lambda$/4 phase shifted DFB lasers above threshold. The above threshold characteristics are mainly determined by the linewidth enhancement factor, not by the confinement factor or the parameter defined by the product of the linewidth enhancement factor and the confinement factor. The normalized internal loss defined by the product of the internal loss and the cavity length mainly determines the above threshold characteristics compared to that of the internal loss or the cavity length alone. The effect of the cavity length on threshold characteristics is larger than that of the internal loss in the case of the same normalized internal loss. The above threshold characteristics of quantum well lasers are more resistant to the variations of the confinement factor and the normalized internal loss than those of bulk lasers due to the small linewidth enhancement factor.

주입전류가 문턱전류 이상일 때 선폭증가계수, 구속계수, 내부손실과 레이저의 길이가 λ/4 위상천이 DFB레이저의 단일모드 이득차와 발진주파수의 변화에 미치는 영향에 대하여 체계적으로 연구하였다. 구속계수나 선폭증가계수와 구속계수의 곱으로 주어지는 변수보다 선폭증가계수가 단일모드 이득차 및 발진주파수에 미치는 영향이 크다. 내부손실이나 레이저 길이 각각의 값보다 내부손실과 레이저 길이의 곱으로 정의되는 정규화된 내부손실이 DFB 레이저의 단일모드 이득차 및 발진주파수의 변화에 미치는 영향이 크다. 정규화된 내부손실이 같은 경우에는 내부손실계수보다 레이저의 길이가 동작특성에 미치는 영향이 큼을 알 수 있었다. 또한 양자우물 레이저가 builk 레이저에 비하여 선폭증가계수가 작기 때문에 구속계수와 정규화된 내부손실 값의 변화에 따른 단일모드 이득차의 감소와 발진주파수의 변화가 작음을 보았다.