• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.178-179
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• 2003

단일기본모드 수직공진표면광레이저(VCSELs)는 광네트워크, 광연결, 광저장 및 레이저 프린팅 등 다양한 분야에 응용이 가능한 소자로서 많은 관심과 연구가 증대되고 있다. 일반적으로 VCSELs은 공간홀버닝(spatial hole burning)과 열 렌즈효과(thermal lensing)로 인하여 단일기본모드로 동작하기가 쉽지 않다. 지금까지 여러 가지 연구가 진행되고 있는데 대표적인 예로서 VCSEL의 공진기를 길게 하거나 출력경 표면을 정교하게 식각하는 방법, 그리고 이온 주입구경과 산화막을 함께 사용한 것들이 있다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.24-25
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• 2001

광 밴드 갭(photonic band gap)을 가지는 광 결정(photonic crystal)을 이용하여 만들어진 미세 공진기(micro-resonator)를 통해 상온 연속 동작하는 레이저가 최근 개발되었다. 이 미세 공진기는 이득매질(gain medium)이 성장된 반도체의 기판방향과 기판에 수직한 방향을 각각 이차원 광 결정과 판 도파로(slab waveguide) 구조의 전반사를 이용하여 제한하는 구조이다 이러한 광 밴드 갭 공진기의 공진 모드는 그 동안 계산적인 방법을 통해 이론적으로 연구되어 왔으며, 직접 모드의 특성을 측정하는 실험의 필요성이 크게 대두되고 있다. 본 연구에서는 광 밴드 갭에 의해 형성된 2차원 미세 공진기내에서 레이저 발진된 모드의 특성을 먼장 영역(far-field regime)에서 측정 분석한 결과를 보고한다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2005년도 하계학술발표회
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• pp.52-53
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• 2005

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권7호
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• pp.31-36
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• 2004

Vortical-Cavity Surface-Emitting Laser(VCSEL)는 in-plane 형태의 레이저와는 달리 여러 층의 distributed Bragg reflector(DBR) mirror를 반사 면으로 사용하기 때문에 광출력이나 미분양자효율(differential quantum efficiency)을 계산하는 데에 많은 어려움이 따른다. 이러한 이유로 광출력, 광출력 비 및 미분양자효율 등의 성능 지수를 계산하는 방법으로 유효 공진기 모델과 전달행렬 방법(transfer matrix method) 등이 사용되고 있다. 유효 공진기 모델은 반사율 및 문턱이득을 계산하는 데에는 적합하지만 광출력, 광출력 비 및 외부양자효율을 계산하는 데에는 오차를 보인다. 그 이유는 유효 공진기 모델이 금속 전극 개구부 바로 아래 GaAs 층에서의 빛의 흡수는 고려하지 못하기 때문이다. 이 논문에서는 유효 공진기 모델로부터 구한 성능 지수 값들을 전달행렬 방법으로부터 구한 값들과 비교ㆍ검토하여, 유효 공진기 모델의 타당성에 대하여 살펴보고 전달행렬 방법의 유용성을 재확인하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.62-63
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• 2002

파장가변 색소 레이저 발진기는 반사형 회절격자에 비스듬히 입사하는 Grazing Incidence형 공진기 구조로 설계되었다.[1-2] 색소용액이 고속으로 순환되는 색소 셀에 여기광인 레이저 광원을 입사시키는 방법은 색소 셀과 색소 용액 순환방향 및 펌핑 광의 방향이 서로 수직을 이루도록 구성되어 있다. 또한, 두 개의 펌핑 광을 양방향에서 동시에 입사시킬 수 있도록 함으로써, 색소 셀 내부의 색소 용액이 여기 광을 균일하게 흡수하도록 설계하였다. (중략)

• 자연과학논문집
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• 제8권1호
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• pp.23-26
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• 1995

$Cr^3+$:LiSAF 레이저의 출력 특성을 조사하기 위하여 이 레이저를 들띄울 수 있는 640nm DCM dye 레이저를 이용하여 이 레이저를 들띄워 그 출력의 특성을 조사하였다. 이 레이저 결정을 3cm 크기의 공진기 안에 넣어 820nm에 전반사하여 93%의 반반사율을 갖는 거울을 양쪽에 달아 이 레이저를 들띄워 그 출력의 특성을 보았다. 실험은 3%의 $Cr^3+$ 첨가율을 갖는 결정과 10%의 첨가율을 갖는 두 종류의 결정을 선택하여 각각의 경우에 들띄움 레이저 빛의 편극이 광축에 대하여 평행한 것과 수직한 것에 대하여 각각의 효율이 어느정도 이며 slope efficiency가 어느정도인 가를 각각 살폈다. 그 결과 이 레이저는 최대 10%의 효율을 22mJ의 들띄움 에너지에 대하여 가졌고 또 그 최대 slope efficiency는 19%를 가져 아주 좋은 효율을 가진 레이저 매질임을 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.16-24
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• 1966

레이저 증폭기를 능동영역(Ruby Rod)에서의 Fabry-Perot 공진기의 방법으로 취급했고 5층, 즉 공기일반사판-Ruby-반사판-공기의 구조로 고찰했다. 일차원 스캘라파동방정식으로 Maxwell 전자방정식을 이용하여 입사계가 연속이라는 가정하에 경계치문제로 봤으며 모든 폭사계는 각경계면에 수직으로 입사한다고 생각했다. 모든 방정식은 Laplace 변환으로 과도현상론적으로 취급했으며 증폭기로서의 안정영역과 자려발진기로서의 불안정영역을 고찰했다. 또한 과도항과 관련된 레이저 증폭기 설계상의 문제도 생각했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권1호
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• pp.35-46
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• 2004

Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser(VCSEL)는 짧은 공진기(cavity)와 여러 층의 distributed Bragg reflector(DBR)층을 거울로 사용하기 때문에, edge-emitting lasers(EELs)와는 달리, 광출력 및 변환효율 등의 예측이 쉽지 않다. 그 주된 원인은 VCSEL에서는 Fabry-Perot 레이저와는 달리, 각각의 DBR 거울 층들이 손실을 가지고 있기 때문으로 이에 따라 상/하향광출력 비나 변환효율을 계산해 내는 데에 어려움이 있다. 그러나 전달 행렬 방법(transfer matrix method, TMM)을 이용하면, VCSEL과 같은 여러 층을 갖는 구조에서의 성능 지수를 정확히 계산할 수 있다. 이 논문에서는 전달 행렬 방법을 이용하여 VCSEL의 구조 변화에 따른 문턱이득, 문턱전류 밀도 및 변환효율을 구하였으며 문턱전류 및 변환효율 모두를 고려한 VCSEL의 최적 구조 설계 기법을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.19-26
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• 2005

모드별 광출력-전류-전압 특성, RIN (relative intensity noise) 스펙트럼, 계단 전류입력에 대한 과도응답의 측정을 통하여 다중 횡모드 VCSEL의 모드 거동과 동특성 사이의 관계에 대하여 살펴보았다. RIN 스펙트럼의 공진 주파수는 모드별 광출력 특성 곡선으로 잘 설명할 수 있었다. 그리고, 활성영역이 넓은 VCSEL은 각각의 횡모드가 문턱전류가 서로 다른 독립적인 레이저로 동작하여 turn-on 지연시간이 달라 다단계 turn-on 특성을 보인다. 고차 모드가 발진하면서 이렇게 펄스의 파형이 찌그러지고 상승시간이 급격히 증가하기 때문에 단일 모드로 동작하도록 전류입력을 조절하지 않으면 고속 광통신용 광원으로서는 적합하지 않게 된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권10호
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• pp.10-21
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• 2006

850nm oxide VCSEL의 저전류 동작 가능성을 확인하기 위하여 off 전류와 on 전류를 최대한 낮춘 상태에서 VCSEL의 특성을 살펴보았다. Oxide VCSEL의 모델링을 위해 비율 방정식을 이용하여 대신호 등가회로를 만들었고, 실험 결과와 시뮬레이션 결과의 비교를 통해 각각의 계수와 특성변수를 추출하였다. 동특성에 큰 영향을 주는 커패시턴스 성분은 C-V 미터로 측정, 분석하였다. 완성된 대신호 등가회로 모델을 이용하여 커패시턴스 성분, 그리고 on 전류와 off 전류가 turn-on 특성과 turn-off 특성, eye-diagram에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 지금까지는 무시해왔던 요소인 depletion 커패시턴스가 turn-on 특성에 큰 영향을 미치고, eye-diagram에도 큰 영향을 준다는 사실을 확인하였다. 그러므로 VCSEL의 고속 동작과 저전류 동작을 동시에 구현하기 위해서는 depletion 커패시턴스를 감소시키는 공정이 필요하다.