DOI QR코드

DOI QR Code

Effect of Gain Dispersion on the Characteristics of Self-Pulsation in a Multisection Complex-Coupled DFB Laser

이득 분산이 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저의 Self-Pulsation 특성에 미치는 효과

  • Kim, Tae-Young (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Kim, Boo-Gyoun (School of Electronic Engineering, Soongsil University)
  • 김태영 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 김부균 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • Published : 2007.02.25

Abstract

The effect of gain dispersion on the self-pulsation (SP) characteristics due to the mode beating of two modes emitted in a multisection DFB laser composed of two complex-coupled DFB sections and a phase control section is investigated. When the peak wavelength, ${\lambda}_{p}$, of the gain spectrum of the DFB section is positioned in the center of the lasing wavelengths or the Bragg wavelengths of the two DFB sections, the maximum SP frequencies are higher and the modulation index has better characteristics compared to those cases for ${\lambda}_{p}$ fixed at the lasing wavelength or Bragg wavelength of one DFB section, when the difference between the Bragg wavelengths of the two DFB sections, ${\Dalta}{\lambda}_{B}$, is varied. When ${\lambda}_{p}$ is positioned in the renter of the Bragg wavelengths of the two DFB sections, the maximum SP frequency is higher and of the modulation index has better characteristics compared to those of the case for ${\lambda}_{p}$ positioned in the center of the lasing wavelengths of the two DFB sections.

이득 분산이 두 개의 복소 결합 DFB 영역과 위상조정 영역으로 구성되는 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저에서 발진하는 두 모드의 비팅에 의한 self-pulsation (SP) 주파수와 출력 파워의 변조지수에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 능동 영역의 이득이 최대가 되는 파장을 두 DFB 영역의 발진 모드의 파장 중심 또는 브래그 파장 중심에 위치시킨 경우가 특정 DFB 영역의 발진 모드의 파장 또는 브래그 파장에 위치시킨 경우에 비하여 두 DFB 영역의 브래그 파장 차이, ${\Dalta}{\lambda}_{B}$, 증가에 따른 두 발진 모드가 받는 이득 차이가 적게 발생하여 최대 SP 주파수가 크고, 변조지수 특성도 좋음을 볼 수 있었다. 또한 능동 영역의 이득이 최대가 되는 파장을 두 DFB 영역의 브래그 파장 중심에 위치시키는 경우가 발진 모드의 파장 중심에 위치시키는 경우에 비하여 더 큰 최대 SP 주파수를 얻을 수 있었고 변조지수 특성도 더 우수함을 볼 수 있었다.

Keywords

References

  1. M. Mohrle, B. Sartorius, C. Bornholdt, S. Bauer, O. Brox, A. Sigmund, R. Steingrüber, M. Radziunas, and H.-J. Wünsche, 'Detuned grating multisection-RW-DFB lasers for high-speed optical signal processing,' IEEE J. Select. Topics on Quantum Electron., vol. 7, no. 2, pp. 217-223, 2001 https://doi.org/10.1109/2944.954133
  2. M. Al-Mumin, X. Wang, W. Mao, S. A. Pappert, and G. Li, 'Optical generation and sideband injection locking of tunable 11-120 GHz microwave/millimeter signals,' Electron. Lett., vol. 36, no. 18, pp. 1547-1548, 2000 https://doi.org/10.1049/el:20001090
  3. R.-P. Braun, G. Grosskopf, H. Heidrich, C. V. Helmolt, R. Kaiser, K. Kruger, U. Kruger, D. Rohde, F. Schmidt, R. Stenzel, and D. Trommer, 'Optical microwave generation and transmission experiments in the 12- and 60-GHz region for wireless communications,' IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 46, no. 4, pp. 320-330, 1998 https://doi.org/10.1109/22.664133
  4. M. Saruwatari, 'All-optical signal processing for terabit/ second optical transmission,' IEEE J. Select. Topics Quantum Electron., vol. 6, no. 6, pp. 1363-1374, 2000 https://doi.org/10.1109/2944.902190
  5. I. S. Gregory, W. R. Tribe, B. E. Cole, C. Baker, M. J. Evans, I. V. Bradley, E. H. Linfield, A. G. Davies and M. Missous, 'Phase sensitive continuous wave THz imaging using diode lasers,' Electronics Letters., vol. 40, no. 2, 2004 https://doi.org/10.1049/el:20040102
  6. Masahiko Tani, Ping Gu, Masaharu Hyodo, Kiyomi Sakai and Takehiko Hidaka, 'Generation of Coherent terahertz radiation by photomixing of dual-mode lasers,' Optical and Quantum Electronics., vol. 32, pp. 503-520, 2000 https://doi.org/10.1023/A:1007070931314
  7. S. Iio, M. Suehiro, T. Hirata, T. Hidaka 'Two-Longitudinal -Mode Laser Diodes,' IEEE Photonics Technology Letters., vol. 7, no. 9, 1995 https://doi.org/10.1109/68.414668
  8. 김부균, 김태영, 김상택, 김선호, 박경현, '매우 넓은 영역의 Self-Pulsation 주파수와 높은 변조지수를 가지는 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저,' 한국광학회지, vol. 17, no. 2, pp. 191-197, 2006 https://doi.org/10.3807/KJOP.2006.17.2.191
  9. J. Carroll, J. Whiteaway, and D. Plumb, Distributed feedback semiconductor lasers, London: SPIE optical engineering press, 1998
  10. B.-S. Kim, Y. Chung, and J.-S. Lee, 'An efficient split-step time-domain dynamic modeling of DFB/DBR laser diodes,' IEEE J. Quantum Electron., vol. 36 no. 7, pp. 787-794, 2000 https://doi.org/10.1109/3.848349
  11. Narottam Kumar, Yasuhiro Yamayoshi, and Hitoshi Kawaguchi, 'Analysis of Basic Four-Wave Mixing Characteristics in a Semiconductor Optical Amplifier by the Finite-Difference Beam Propagation Method,' IEEE J. Quantum Electron., vol. 36, no. 10, pp. 1184-1192, 2000 https://doi.org/10.1109/3.880659

Cited by

  1. Effect of the Reflectivity of Both Facets and the Phase of a Phase Tuning Section on the Yield of a Multisection Complex-Coupled DFB Laser vol.18, pp.5, 2007, https://doi.org/10.3807/HKH.2007.18.5.323