• 제목/요약/키워드: DBR laser

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Electroabsorption modulator-integrated distributed Bragg reflector laser diode for C-band WDM-based networks

  • Oh-Kee Kwon;Chul-Wook Lee;Ki-Soo Kim
    • ETRI Journal
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    • 제45권1호
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    • pp.163-170
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    • 2023
  • We report an electroabsorption modulator (EAM)-integrated distributed Bragg reflector laser diode (DBR-LD) capable of supporting a high data rate and a wide wavelength tuning. The DBR-LD contains two tuning elements, plasma and heater tunings, both of which are implemented in the DBR section, which have blue-shift and red-shift in the Bragg wavelength through a current injection, respectively. The light created from the DBR-LD is intensity-modulated through the EAM voltage, which is integrated monolithically with the DBRLD using a butt-joint coupling method. The fabricated chip shows a threshold current of approximately 8 mA, tuning range of greater than 30 nm, and static extinction ratio of higher than 20 dB while maintaining a side mode suppression ratio of greater than 40 dB under a window of 1550 nm. To evaluate its modulation properties, the chip was bonded onto a mount including a radiofrequency line and a load resistor showing clear eye openings at data rates of 25 Gb/s nonreturn-to-zero and 50 Gb/s pulse amplitude modulation 4-level, respectively.

연속 파장 가변시 현상론적인 비선형 이득포화효과가 다전극 DBR 레이저의 잡음특성에 미치는 영향 (Phenomenological Nonlinear Gain Saturation Effect on the Noise Characteristics of a Multi-electrode DBR Laser with Continuous Frequency Tuning)

  • 이석목;최원준;한일기;김회종;우덕하;김선호;이정일;감광남;박홍이
    • 한국광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.135-141
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    • 1995
  • 현상론적인 비선형 이득 포화 효과가 연속 파장 가변시 다전극 DBR 레이저의 잡음 특성에 미치는 영향을 이론적으로 연구하였다. 광전송선 모델에 종 방향으로의 자발적 방출 분포에 의한 향상계수 K와 비선형 이득 포화 효과를 고려하여 연속 파장 가변시 출력의 감소에 따른 상대적 세기 잡음과 주파수 잡음 특성을 분석하였다. 수동부분의 주입전류의 증가에 따라 자발적 방출률은 증가하며, 이에 비례하여 상대적 세기 잡음, 주파수 잡음 및 선폭은 증가한다. 현상론적인 비선형 이득 포화 효과는 상대적 세기 잡음 및 주파수 잡음 특성에 큰 영향을 주지만 선폭은 오히려 감소한다.

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연산자 분리 방법을 통한 DFB/DBR 레이저 다이오드의 효율적인 시영역 동적 모델링 (An Efficient Split-Step Time-Domain Dynamic Modeling of DFB/DBR Laser Diodes)

  • 김병성;정영철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권7호
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    • pp.17-28
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    • 2000
  • DFB(Distributed Feedback) 및 DBR(Distributed Bragg Reflector) 레이저 다이오드의 모델링에 많이 사용되는 시간 변수가 있는 결합 파동 방정식의 수치해를 효율적으로 구할 수 있는 새로운 방법을 제안 하였다. 이 방법에서는 결합 파동 방정식을 두 세트의 방정식으로 분리하여 해석한다. 한 세트의 방정식들에는 위상 인자 및 이득 인자만 포함되고, 다른 한 세트의 방정식에는 결합항만이 포함된다. 본 논문에서 SS-TDM(Split-Step Time Domain Model)이라고 명명한 새로운 수치해석법은 기존의 방법에 비하여 매시간 스텝당 계산 시간은 비슷한 반면에 분할 구간의 수가 10배 이상 적게 하여도 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

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Dynamic analysis of widely tunable laser diodes integrated with sampled-and chirped-grating distributed Bragg reflectors and an electroabsorption modulator

  • Kim, Byoung-Sung;Youngchul Chung;Kim, Sun-Ho
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제11권11호
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    • pp.28-36
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    • 1998
  • Widely tunable diodes integrated with periodically sampled and chirped DBR(distributed Bragg reflector) and an EA(electroabsorption) modulator are analyzed dynamically using the improved largesinal time-domain model. The tuning characteristics of sampled- and chirped-grating DBR laser diodes are demonstrated theoretically. The results of the simulation agree well with those of the experiment. And the intensity-modulation properties of the laser diodes integrated with an EA modulator are calculated. It is shown that the external modulation has the lower frequency chirp by 1/20 for the same extinction ratio than the direct modulation, and also the short pulse train can be generated using the optical gating of an EA modulator.

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GSMBE에 의한 단파장 GaInP/AIInP DBR 반도체 레이저 제작 및 특성 (The 607nm GaInP/AlInP Distributed Bragg Reflector Visible Laser Grown by Gas source Molecular Beam)

  • 장동훈;유지범
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권9호
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    • pp.24-29
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    • 1993
  • The 607 nm GaInP/AlInP distributed bragg reflector (DBR) lasers using the second order gratings period of 184.7 nm were fabricated by gas source molecular beam epitaxy (GSMBE) and the conventional holographic method. GaInP/AlInP DBR lasers show single mode operations up to 1.8 times the threshold currents with a wavelength of 607 nm at 140 K and a wavelength shift of 0.033 nm/K is observed. No mode hopping was found in the temperature ranging from 120 to 165K.

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Amplitude Modulation Response and Linearity Improvement of Directly Modulated Lasers Using Ultra-Strong Injection-Locked Gain-Lever Distributed Bragg Reflector Lasers

  • Sung, Hyuk-Kee;Wu, Ming C
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권4호
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    • pp.303-308
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    • 2008
  • Directly modulated fiber-optic links generally suffer higher link loss and larger signal distortion than externally modulated links. These result from the electron-photon conversion loss and laser modulation dynamics. As a method to overcome the drawbacks, we have experimentally demonstrated the RF performance of directly modulated, ultra-strong injection-locked gain-lever distributed Bragg reflector (DBR) lasers. The free-running DBR lasers exhibit an improved amplitude modulation efficiency of 12.4 dB under gain-lever modulation at the expense of linearity. By combining gain-lever modulation with ultra-strong optical injection locking, we can gain the benefits of both improved modulation efficiency from the gain-lever effect, plus improved linearity from injection locking. Using an injection ratio of R=11 dB, a 23.4-dB improvement in amplitude response and an 18-dB improvement in spurious-free dynamic range have been achieved.

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

  • 김태용;김상배
    • 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.

연속 파장 가변시 현상론적인 비 선형 이득 포화 효과가 다전극 DBR 레이저의 변조 특성에 미치는 영향

  • 이석;박노헌;박홍이;최원준;한일기;이정일;강광남
    • 한국광학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.301-308
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    • 1993
  • 현상론적인 비 선형 이득 포화 효과가 연속 파장 가변시 다전극 DBR 레이저의 변조 특성에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 수동 부분에 전류 주입의 증가에 따라 FM 효율, 3dB 대역폭, 공명 주파수는 감소하지만, flat FM응답은 증가한다. 비 선형 이득 포화 효과는 FM/IM응답, 3dB 대역폭, 공명 주파수, chirping-to-modulation-power ratio 등 변조 특성에 커다란 영향을 미치지만, 연속 파장 가변에 의한 변조 특성에는 영향을 미치지 않는다.

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