• Title/Summary/Keyword: 수직 구조 레이저

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Polarization of Stimulated Emission from Optically Pumped AIGaN/GaInN DH (AIGaN/GaInN DH의 광여기 유도방출광의 편광)

  • ;;H. Amano;I. Akasaki
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 1994.11a
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    • pp.98-98
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    • 1994
  • 최근 청색반도체레이저의 실현을 위하여 ZnSe가 대표하는 II-Ⅵ족 화합물반도체와 Gan가 대표하는 III족 질화물반도체분야에서 집중적인 연구가 이루어지고 있으며, 아직까지 실용화 되지 않고 있는 청색반도체레이저의 출현에 대하여 많은관심이 모아지고 있다. III족 질화물반도체는 InM(Eg:1.9eV)부터 AIN(Eg: 6.2eV)에 이르기까지 전 조성영역에서 완전한 고용체를 이루며, 실온에서 직접천이형 에너지 대구조를 가지므로 청색 혹은 자외영역에서 동작하는 발광소자를 제작하는데 있어 유망시 되고 있는 소재이다. 특히 GaN와 InN의 3원흔정인 GaInN를 활성층으로 이용하면 그 발전파장을 370nm부터 650nm까지 즉 가시 전 영역으로부터 근 자외영역을 포함할 수 있게 된다. 이 연구에서는 AIGaN/GaInN 이중이종접합(DH) 구조의 고아여기에 의한 유도방출고아의 편광 특성을 조사하였다. 유기금속기상에피텍셜(MOVPE)법으로 성장한 AIGaN/GaInN DH 구조의 표면에 수직으로 펄스 발진 질소레이저(파장: 337.1cm, 주기 10Hz, 폭: 8nsec) 빔을 조사하고 DH구조의 단면으로부터의 유도방출광을 편광기를 통과 시킨 후 스펙트럼을 측정하였다. 입사고아 밀도가 증가함에 따라 약 402nm의 파장에서 유도발출에 의한 가도가 큰 피크가 나타났고, 그 반치폭은 약 18meV이었다. 실온에서 AIGaN/GaInN DH 구조로 부터의 유도방출에 필요한 입사광밀도의 임계치는 약 130㎾/$\textrm{cm}^2$이었다. 한편 편광각이 90$^{\circ}$일때는 발광스펙트럼의 강도가 매우 낮고 단지 자연방출에 의한 스펙트럼만이 나타났다. 편광각이 0$^{\circ}$일 때 최대의 방출광 강도를 나타내었으며, 편광각이 -90$^{\circ}$로 회전함에 따라 발고아강도의 강도가 감소하였다. 이와 같은 결과는 광여기에 의하여 AIGaN/GaInN DH 로 부터의 유도방출광이 GaInN활성층의 단면에 평행한 전기장의방향으로, 즉 TE모드로 선형적으로 편광됨을 의미한다. AIGaN/GanN DH 로 부터의 유도방출이 선형적으로 TE모드로 편광되는 것은 이 구조를 이용한 청색 및 자외선 반도체 레이저다이오드의 실현에 매우 유익한 것이다.

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Development of optical transmission module for VCSEL (수직 공진형 표면 발광 레이저용 광전송 모듈 개발)

  • Cho Kyeng-Jai;Jeong Jun-Ho;Lee Jae-Su
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.8 no.7
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    • pp.1576-1580
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    • 2004
  • The recent trend of information communication is to focus on improving communication services in order to satisfy the customer's desire for various information. Optical transducers of Local Area Network use 850nm or 1310nm among wavelength ranges and LD as a light source. However, Vertical Cavity Surface Emitting Laser(VCSEL) which is very excellent to deal with data processing is used at long wavelength or Gbps. In this paper, after basic optical characteristics were introduced a optical transmission module was developed to be operated over GHz and its transmission characteristics were analyzed at 2.5GHz and 3GHz with pulse pattern generator.

Design of 850 nm Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers by Using a Transfer Matrix Method (전달 행렬 방법을 이용한 850 nm수직 공진기 레이저 구조의 최적설계)

  • Kim Tae-Yong;Kim Sang-Bae
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.41 no.1
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    • pp.35-46
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    • 2004
  • In comparison with edge-emitting lasers(EELs), predicting the output power and slope efficiency of Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers(VCSELs) is very difficult due to the absorption loss in DBR layers. However, by using transfer matrix method(TMM), we've made possible to calculate such parameters of multi-layer structures like VCSELs. In this paper, we've calculated the threshold gain, threshold current and slope efficiency through the methodology based on TMM. Also TMM is the way of customizing the VCSEL structure for the desired threshold current and slope efficiency by changing the number of DBR mirror layers.

Optical Mode Properties of the 2-D Photonic Crystal Slab (2차원 광결정 슬랩 구조에서 광모드 특성)

  • 류한열;황정기;이용희
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.260-261
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    • 2000
  • 광결정(photonic crystal)은 빛의 파장 크기 정도의 격자 상수를 지닌 1차원, 2차원, 또는 3차원의 주기적인 구조이다. 광결정에는 광밴드갭(photonic bandgap)이라는 빛의 자발 방출이 억제된 진동수의 영역이 존재하는데, 이 영역을 이용하여 빛의 자발 방출을 조절하고 빛의 흐름을 제어할 수 있다. $^{[1]}$ 지난 10여년간 2차원, 3차원의 광결정 구조에 대한 연구가 많이 이루어져 왔는데, 최근에는 슬랩 도파관(slab waveguide)에 2차원 광결정을 만든 구조에 대한 연구가 활발하게 진행중이다. 이 구조는 평면 방향으로는 광밴드갭 효과로 광모드를 가둘 수 있고 수직 방향으로는 전반사를 이용하여 모드를 가둘 수 있어서 3차원적인 모드 confinement 효과를 얻을 수 있다. [그림 1]의 (a)에 air-bridge 형태의 2차원 광결정 슬랩(photonic crystal slab) 구조를 도식적으로 나타내었고, (b)에는 본 연구실에서 제작한 구조 표면의 scanning electron micrograph을 나타내었다. 현재 몇몇 연구 그룹에서 이와 같은 광결정 슬랩 구조를 이용한 반도체 레이저를 실현하는데 성공하였다.$^{[2,3]}$ (중략)

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Differential switching operation of vertical cavity laser with depleted optical thyristor for optical logic gates (광 로직 게이트 구현을 위한 차동구조 Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor에 관한 연구)

  • Choi, Woon-Kyung;Kim, Doo-Gun;Choi, Young-Wan
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.44 no.7 s.361
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    • pp.24-30
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    • 2007
  • Latching optical switches and optical logic gates with AND or OR, and the INVERT functionality are demonstrated, for the first time, by the monolithic integration of a differential typed vertical cavity laser with depleted optical thyristor (VCL-DOT) structure with a low threshold current of 0.65 mA, a high slope efficiency of 0.38 mW/mA, and high sensitivity to input optical light. Many kinds of logic functions (AND, OR, NAND, NOR, and INVERT) are experimentally demonstrated using a differential switching operation scheme changing the intensity of a reference input beam without any changes of electrical circuits.

Crosstalk reduction in adjacent wireless optical channels (인접한 무선광 채널의 혼신 소거)

  • 서정형;임건선;이성호;심원섭
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.288-290
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    • 2001
  • 서로 인접한 두 개의 무선광통신 빔에서 발생하는 혼신을 소거하기 위하여 수신부에 편광기를 사용하였다. 광원측에서는 두 개의 레이저다이오드의 편파가 서로 수직하도록 설치하고 수신부에서는 각각의 편파에 일치하도록 편광기를 설치한 자동정렬형 광검출기를 구성하였다. 수신부의 포토다이오드는 각각의 편파에 일치하는 빔의 최대점을 찾아서 자동적으로 정렬한다. 두 개의 광원의 파장이 유사하여 광학적 필터로 혼신의 소거가 어려운 구간에서 이 구조를 사용하면 쉽게 혼신을 해소한다.

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Laser Patterning of Vertically Grown Carbon Nanotubes (수직성장된 탄소나노튜브의 선택적 패터닝)

  • Chang, Won Seok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.12
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    • pp.1171-1176
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    • 2012
  • The selective patterning of a carbon nanotube (CNT) forest on a Si substrate has been performed using a femtosecond laser. The high shock wave generated by the femtosecond laser effectively removed the CNTs without damage to the Si substrate. This process has many advantages because it is performed without chemicals and can be easily applied to large-area patterning. The CNTs grown by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) have a catalyst cap at the end of the nanotube owing to the tip-growth mode mechanism. For the application of an electron emission and biosensor probe, the catalyst cap is usually removed chemically, which damages the surface of the CNT wall. Precise control of the femtosecond laser power and focal position could solve this problem. Furthermore, selective CNT cutting using a femtosecond laser is also possible without any phase change in the CNTs, which is usually observed in the focused ion beam irradiation of CNTs.

Analysis of structural properties of epitaxial BST thin films prepared by pulsed laser deposition (펄스형 레이저 증착법으로 제조된 에피탁시 BST 박막의 구조 분석)

  • 김상섭;제정호
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.355-360
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    • 1998
  • Epitaxial $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$thin films of two different thickness (~250 $\AA$ and ~1340 $\AA$) on MgO(001) prepared by a pulsed laser deposition method were studied by synchroton x-ray scattering measurements. The film initially grew on MgO(001) with a cube-on-cube relationship, maintaining it during further growth. As the film grew, the surface of the film became rough significantly, but the interface between the film and the substrate seemed to have changed little. In the early stage, the film was highly strained in a tetragonal structure with the longer axis parallel to the surface normal direction. As the growth proceeded further, it was mostly relaxed to a cubic structure with the lattice parameter of the bulk value and the mosaic distribution improved significantly in both in-plane and out-of-plane directions.

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Guided-mode Resonances in Periodic Surface Structures Induced on Si Thin Film by a Laser (레이저에 의해 생성된 Si 박막의 주기적 표면 구조에서의 도파모드 공진 연구)

  • Ji Hyuk Lee;Yoon Joo Lee;Hyun Hong;Eun Sol Cho;Ji Young Park;Ju Hyeon Kim;Min Jin Kang;Eui Sun Hwang;Byoung-Ho Cheong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.34 no.6
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    • pp.241-247
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    • 2023
  • We examine the spectral characteristics of laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) formed on an amorphous silicon film irradiated by a 355-nm nanosecond laser. A Gaussian beam with a diameter of 196 ㎛ is used to perform a two-dimensional raster scan. The laser's pulse number is varied from 190 to 280, and its intensity is adjusted within 100-130 mJ/cm2. LIPSSs with a periodicity of approximately 330 nm form on the surface of the Si film, aligned perpendicular to the laser's polarization. Transmission spectra of the samples show dips around 700 nm for transverse electric polarization and around 500 nm for transverse magnetic polarization. The features are investigated with a one-dimensional-grating model using a rigorous coupled-wave analysis. Simulations confirm that the observed dips are due to the resonant modes, depending on the polarization.