Korean Journal of Optics and Photonics (한국광학회지)

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Power extraction efficiency and lasing wavelength distribution of index-coupled DEB lasers above-threshold for various facet reflectivity combinations

문턱 전류 이상에서 양 단면 반사율 조합에 따른 index-coupled DFB 레이저의 파워 추출 효율과 발진 파장 분포

  • 김상택 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 김부균 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • Published : 2003.08.01
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Abstract

We have calculated the power extraction efficiency and the lasing wavelength distribution of index-coupled DFB lasers at threshold for various kL and facet reflectivity combinations, and compared with those above-threshold. The power extraction efficiency increases as the asymmetry of the facet reflectivities increases. The power extraction efficiency above-threshold is slightly larger than that at threshold. Since the relative photon density around the center region increases as kL increases, the power extraction efficiency decreases. The uniformity of the distribution of lasing wavelength over the stop band increases due to the relief of mode degeneracy as the asymmetry of the facet reflectivities increases. In the case of AR-HR combination, the lasing wavelength distributions at threshold are similar to those above-threshold. However, in the case of AR-AR combination, the lasing wavelength at threshold is concentrated on both edges of the stop band, while it is concentrated only on the longer wavelength edge above-threshold. As kL increases, the range of the lasing wavelength distribution increases due to the increase of the stop band. The effect of AR reflectivity on the power extraction and the lasing wavelength distribution is very weak.

문턱 전류에서 여러 가지 kL과 양 단면 반사율 조합에 대하여 IC DFB 레이저의 파워 추출 효율과 발진 파장 분포를 구하였고 문턱 전류 이상에서의 결과와 비교하였다 양 단면 반사율의 비대칭성이 커질수록 파워 추출 효율이 큼을 알 수 있었다. 문턱 전류 이상에서 파워 추출 효율은 문턱 전류에 비하여 약간 증가하였다. kL이 커질수록 중앙 부분의 광자 밀도가 상대적으로 증가되기 때문에 파워 추출 효율은 감소하였다. 양 단면 반사율 조합의 비대칭성이 증가할수록 모드 degeneracy가 완화되어 발진 파장의 분포는 금지 대역 내에 전체적으로 고르게 분포하였다. 양 단면 반사율 조합이 AR-HR인 경우 문턱 전류와 문턱 전류 이상에서 발진 파장의 분포는 비슷한 형태를 나타냈다. 반면에 양 단면 반사율 조합이 대칭인 AR-AR인 경우 문턱 전류에서의 발진 파장의 분포는 장파장 모드와 단파장 모드 근처에 존재하였으나 문턱 전류 이상에서는 SHB 현상으로 인하여 장파장 모드에 집중적으로 분포하였다. kL이 증가할수록 금지 대역의 폭이 넓어져 발진 파장의 분포도 넓은 영역에 분포함을 알 수 있었다. AR 단면의 반사율에 따른 파워 추출 효율의 변화와 발진 파장의 분포의 변화는 매우 작았다.

Keywords

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