• 제목/요약/키워드: Multiple Quantum Well Modulators

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광대역 피코셀 응용을 위한 다중양자우물 광전흡수 변조기 (A Multiple Quantum Well Electro-absorption Modulator for Broadband Picocell Applications)

  • 송주빈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.91-97
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    • 2004
  • 본 논문은 수직 구조와 고성능 특성을 가진 InGaAsP 다중양자우물(MQW; Multiple Quantum Well) 비대칭 페브리페롯 변조기(AFPM; Asymmetric Fabry-Perot Modulators)에 관한 연구결과로써 광대역 동작특성과 저가격이 요구되는 피코셀과 같은 차세대 광대역 무선통신 시스템에 응용 가능성을 제안하고자 한다. 이 AFPM은 <-2V 동작전압과 광섬유와 간단히 결합되어 결합손실이 3dB 내외인 장점과 -3dB 주파수응답 특성이 10GHz인 특성을 보이므로 광대역 및 다중 무선서비스가 요구되는 시스템에 적용 가능할 것으로 기대된다. 이를 위한 간단한 링크실험 결과 92dB/Hz의 SFDR(Spurious Free Dynamic Range)과 약 40dB의 IMD(Inter-Modulation Distortion)의 결과를 보였다.

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Comparison of Quantum Wells based on InGaAs(P)/InP and InGa(Al)As/InAlAs Material Systems in View of Carrier Escape Times for High-Saturation-Optical-Power Electroabsorption Modulators

  • Kim, Kang-Baek;Shin, Dong-Soo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제11권3호
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    • pp.133-137
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    • 2007
  • We compare electroabsorption modulators (EAMs) with multiple quantum wells (MQWs) based on InGaAs(P)/InP and InGa(Al)As/InAlAs material systems. We carefully choose the quantum-well structures so that the structures based on different material systems have similar band-offset energies and excition-peak wavelengths. Assuming the same light wavelength of $1.55{\mu}m$, we show the transfer functions of EAMs with each quantum-well structure and calculate the escape times of photogenerated charge carriers. As the heavy-hole escape time of the quantum well based on InGaAs(P)/InP is much longer than those of photogenerated charge carriers of InGa(Al)As/InAlAs, the EAM based on the InGa(Al)As/InAlAs material seems to be more suitable for high-optical-power operation.

다중 양자 우물 구조의 전계 흡수 변조기의 혼변조 왜곡 특성 (Intermodulation Distortion in Multiple Quantum-Well Electroabsorption Modulator)

  • 윤영설;최영완
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제54권6호
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    • pp.293-297
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    • 2005
  • Linearity is an important property of optical devices for analog communications. In this paper, we study the 3rd-order interrnodulation distortion (IMD3) of an Inp/InGaAsP multiple-quantum-well (MQW) traveling-wave type electroabsorption modulator (TW-EAM). We observe abnormal notches in the IMD3 results those were different from notches by general transfer curve of electroabsorption modulators (EAMs). We analyze the phenomena through absorption coefficients according to wavelengths and bias voltages to verify appearance of the abnormal notchs, where it can be known to result from Stark-shift and broadening. We propose the method to enhance linearity of MQW-EAMs by using these effects.

FDTD를 이용한 진행파형 Ridge-type CPW 다중 양자 우물 전계 흡수 변조기 분석 (Analysis of Traveling-wave Ridge-type CPW MQW EA-modulator using FDTD)

  • 이승진;이정훈;공순철;최영완
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.270-271
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    • 2000
  • Among many optical modulators, we are interested in traveling-wave(TW) multiple quantum well(MQW) electro-absorption modulator which can be used for wide-band applications, covering DC to 30GHz or higher frequencies. In this study, we simulate a 1.3mm InGaAs/lnGaAsP TW MQW EAM using the 3D Finite Difference-Time Domain (FDTD) method. We identify that several geometric factors affect Microwave charateristics. Our calculated data provide useful information to optimize and fabricate ridge-type TW CPW EAM.

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10 Gbps용 MQW 광변조기의 변조 성능 극대화를 위한 최적 패키지에 관한 연구 (Package Optimization for Maximizing the Modulation Performance of 10 Gbps MQW Modulator)

  • 김병남;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권10호
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    • pp.91-97
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    • 1998
  • 10 Gbps용 전계 흡수형 InGaAsP/InGaAsP 응력 완화 MQW (Multiple Quantum Well) 광변조기의 변조 성능은 패키징후 발생되는 기생 특성에 의해서 큰 영향을 받음을 확인하였다. 이 초고주파 기생 특성은 변조기의 변조 대역폭을 제한하고 처핑 변수를 증가시키는 요인이 된다. 따라서, 이러한 기생 성분중 고속·광대역 변조시 변조 성능을 크게 저하시키는 본딩와이어에 의한 유도성 기생성분을 최소화시키기 위해 유전체 몰딩된 이중 본딩와이어 구조를 제안하였다. 50 Ω 저항으로 병렬 종단된 MQW 광변조기에 제안된 본 구조를 이용할 경우, 패키징전에 비하여 변조 대역폭이 약 125 %가 확대됨을 확인하였다. 또한 이 구조를 이용할 경우 기존에 무시되었던 패키징 기생 특성에 의한 처핑 변수의 영향을 최소화시킬 수 있는 효과적인 방법이 됨을 확인하였다. 본 연구 결과는 10 Gbps 대역 이상의 초고속 외부 광변조기의 변조 성능 극대화를 위한 최적 패키지 구현 자료로서 유용하게 사용될 수 있다.

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다층 양자우물구조 광 변조기와 전계효과 트랜지스터를 사용한 광 송/수신기회로의 SPICE 모사 (SPICE Simulation of All-Optical Transmitter/Receiver Circuits Configured with MQW Optical Modulators and FETs)

  • 이유종
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.420-424
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    • 1999
  • 전계효과 트랜지스터와 광 다이오우드 및 다층 양자우물구조 광 변조기로 구성되는 광 스위치 회로와 몇 가지 전광 송/수신기 회로(all-optical transmitter/receiver circuits)에 대하여 시변 천이 동작 특성을 SPICE를 사용 모사한 결과를 기술하였다. 본 모사 실험에서 광 변조기 소자의 수광 창의 크기는 20 $\mu\textrm{m}$ $\times$ 20 $\mu\textrm{m}$으로 고려하였고 사용된 FET 소자의 게이트 폭은 100 $\mu\textrm{m}$이며 전달컨덕턴스 값은 측정된 소자 특성에서 55 mS/mm로 사용되었다. 모사 결과 광 논리소자의 고속 동작을 위해서는 소자의 크기를 줄이며 입력 광 다이오우드의 responsivity가 최대값을 가지는 바이어스점에 동작하도록 설계하고, 짧고 강한 세기의 광선을 입력 광 신호로 사용해야 함을 알 수 있었다.

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MQW 광변조기의 변조대역폭 확대를 위한 실장 기생 인덕턴스의 최적화 (Optimization of parasitic inductance for maximizing the modulation bandwidth of MQW modulators)

  • 김병남;이해영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권6호
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    • pp.20-32
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    • 1997
  • An optimum parasitic inductance is observed for maximizing the modulation bandwidth of the multiple quantum well (MQW) electro-absorption optical modulator. For 1.1 pF device cpaacitance of the current MQW optical modulator, the optimum parasitic inductances for maximum bandwidth are calculated for different terminating resistors. In ase of 50.ohm. terminating resistor, the 3-dB modulation bandwidth can be increased 45% wider by using the optimum parasitic inductance than nothing parasitic inductance. This calculated optimum inductance can be practically implemented, since the parasitic inductance of bondwires can be accurately analyzed using the method of moments (MoM) and controlled by changing the length and shpae of bondwires.

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$1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP 다중양자우물구조 전계흡수형 광변조기에서 캐리어 수송현상이 소광특성에 미치는 영향 (Dependence of Extinction Ratio on the Carrier Transport in $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP Multiple-Quantum-Well Electroabsorption Modulators)

  • 심종인;어영선
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권9호
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    • pp.15-22
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    • 2000
  • 1.55${\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP 다중양자우물주고 전계흡수형 광변조기에서 캐리어 수송현상과 입력광 세기가 소광특성에 미치는 영향을 조사하였다. 포와송 방정식과 전자 및 정공의 전류 연속방정식, 광분포들을 양자우물에서의 전게강도에 따른 흡수계수들을 고러하여 self-consistent하게 해석하였다. 이종접합계면에서의 캐리어의 축적 및 광도파로영역에서의 공간전하에 의한 전계차폐 현상은 입사광 파워가 증가할 수록 입사단 영역에서 심하게 나타남을 알 수 있었다. 캐리어의 전계차폐에 의한 소광비 저감은 변조기가 길이가 200${\mu}m$정도로 긴 경우에는 입사광 파워가 약 10mW이상에 대해서 심하게 나타날 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 캐리어의 전계차폐에 따른 소광비 특성열화는 특히 입사광 파워가 클 수 있는 1..55${\mu}m$ DFB-LD와 전계흡수형 광변조기 집적소자나 광변조기 길이가 수십 ${\mu}m$로 짧은 초고속 광흡수변조기의 경우에 더욱 심하게 나타날 수 있음을 지적하였다.

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