• 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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.840-843
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• 2004

UV molding is a process for integrating micro/nano polymeric optical components on optoelectronic modules. In the present study, a microlens array for vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) to fiber coupling was designed, integrated and tested. At the design stage, design variables ware optimized to maximize the coupling efficiency, and tolerance analysis was carried out. At the integration stage, the UV transparent mold was fabricated and the microlens array on VCSEL array was integrated by UV molding process. Finally the coupling efficiency of VCSEL to fiber was measured and analyzed.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권8호
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• pp.572-579
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• 2003

vertical-cavity surface-emitting laser(VCSEL) 웨이퍼에서 측정한 반사 스펙트럼을 전달 매트릭스 방법으로 계산한 반사스펙트럼과 비교함으로써 비파괴적인 방법으로 구조적인 두께 오차가 발생한 층을 찾아 내고 오차의 크기를 추정하는 방법론을 제시하였다. DBR 층의 오차를 종합하여 나타낸 n-DBR 층의 두께 오차, 즉 유효 오차를 도입하면, 반사 스펙트럼의 모양은 유효 오차에만 의존한다는 사실에 이 방법의 근거를 두고 있다. 활성층 영역의 두께 오차는 Fabry-Perot 발진파장에만 영향을 주며, 랜덤 두께 오차의 표준 편차 값이 0.005 이하일 때에 측정과 계산된 반사 스펙트럼의 비교는 신뢰성을 갖는다. 이 방법론은 VCSEL 웨이퍼 제작시 측정되는 반사 스펙트럼을 이용하므로 비파괴적이며, 0.5 nm의 두께 오차를 찾아 낼 수 있을 정도로 정밀도가 높다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1997년도 Advance Program of 14th optics andquantum Electronics conference, 1997제14 회 광학 및 양자전자 학술 발표회 논문 요약집
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• pp.29-29
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• 1997

• 한국광학회지
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• 제20권6호
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• pp.339-345
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• 2009

결정을 이용하여 고출력 단일모드 특성을 가지는 수직공진 표면발광 레이저를 제작하고 발진 특성을 관찰하였다. 일반적으로 광 밴드갭 형성을 위해 수십개의 광 결정 홀을 식각하나, 이번 연구에서는 6개의 홀만으로 단일모드를 구현하였고, 폴리이미드로 홀을 메우게 되어 신뢰성이 유리한 장점이 있다. 산화 구경과 광 결정 홀의 크기를 변화시키며 실험을 진행하여 단일모드 특성의 변화를 분석하였다. 다양한 광 결정 구조를 가진 수직공진 표면발광 레이저에서 고출력 단일모드 발진이 가능함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권8호
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• pp.45-50
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• 2004

전류집속을 위하여 Vertical Cavity Surface Emitting Laser(VCSEL)에 임플랜트 공정으로 만들어지는 반 절연층의 깊이는 VCSEL의 특성 및 신뢰도에 많은 영향을 준다. 이 연구에서는 낮은 문턱전류와 높은 신뢰도의 관점에서 최적화된 임플랜트 깊이를 정하고, 전기적 미분특성을 사용하여 최적화된 임플랜트 깊이를 판정하는 간단한 방법을 제시하였다. 최적화된 임플랜트 깊이는 임플랜트 선단을 1 - λ cavity에서 p-DBR mirror 약 2 주기 위에 위치시키는 것이다. 이 최적화된 임플랜트 깊이는 임플랜트 영역 밑을 옆 방향으로 흐르는 누설전류의 크기로부터 구할 수 있다. 전기적 미분특성은 이 누설전류를 찾아내는 좋은 방법인데, 이 전기적 미분특성을 이용하면 임플랜트 깊이를 간단하고 빠르게 알아낼 수 있기 때문이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1576-1580
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• 2004

최근 정보통신의 흐름은 사용자의 다양한 정보 욕구를 만족시키기 위한 통신 서비스의 개발에 주력하고 있다. 근거리망의 통신에 광송신 모듈은 850nm, 1310nm의 파장대역을 사용하며, 광원의 구조는 LD를 사용하였지만, 장파장 및 Gbps급에서는 데이터 처리 능력이 뛰어난 수직공진형 표면발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser : VCSEL)을 많이 사용한다. 본 연구에서는 기본적인 광특성을 분석한 후 GHz급 이상에서 동작이 가능하도록 광전송 모듈을 개발하고 펄스 패턴 발생구를 이용하여 2.5GHz, 3GHz에서의 전송 특성을 분석하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권3호
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• pp.313-317
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• 2012

We have evaluated a 1.3 ${\mu}m$ vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL), whose bottom mirror and central active layer were grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and whose top mirror was covered with a dielectric coating, for 10 Gb/s data transmission over single-mode fibers (SMFs). Successful demonstration of error-free transmission of the directly modulated VCSEL signals at data rate of 10 Gb/s over a 10 km-long SMF was achieved for operating temperatures from $20^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ up to bit-error-rate (BER) of $10^{-12}$. The DC bias current and modulation currents are only 7 mA and 6 mA, respectively. The results indicate that the VCSEL is a good low-power consuming optical signal source for 10 GBASE Ethernet applications under controlled environments.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.408-416
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• 2010

플립 칩(Flip-Chip) 본딩을 적용하는 광 송신용 모듈에서 구동 IC(Driver IC)와 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 사이의 전송선에서 반사특성을 개선시키기 위한 덤벨 형태의 CPW 전송선 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 반사특성을 개선시키기 위하여 기판 측면의 플립 칩 본딩 구조에 그라운드 더미 솔더 볼을 이용하여 CPW 전송선 구조를 유지하였고, 덤벨 형태의 CPW 전송선으로 설계하여 반사특성을 개선시켰다. 시뮬레이션 결과, 덤벨형태의 CPW 전송선의 반사 특성이 일반적인 CPW 전송선보다 13 dB 정도 우수한 것으로 나타났으며, CPW 전송선의 형태를 유지시키는 더미 그라운드 솔더 볼이 있을 때 4 dB 정도 반사특성이 개선되었다. 구동 IC 와 VCSEL의 임피던스 변화에 기인하는 전송선의 입출력 임피던스의 변화에 따른 반사특성의 변화율은 ${\pm}2.5\;dB$ 정도로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.280-286
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• 2006

디지털 합금 (digital-alloy) 성장방법을 사용한 AIGaAs층을 이용하여 $1.3{\mu}m$ vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)에 사용될 수 있는 AlGaAs/GaAs distributed Bragg reflector (DBR)를 분자선 에피탁시 (molecular beam epitaxy) 방법을 통해 제작하였다. 3인치 1/4 크기의 기판에 디지털 합금 AlGaAs층을 사용한 DBR을 성장하고 기판 여러 부분에서의 반사율을 측정하여 각 부분 간의 반사율 편차가 0.35%이내임을 확인하였다. TEM 사진을 통한 계면분석을 통해 디지털 합금 AlGaAs층의 조성과 두께가 균일함을 확인하였는데, 이는 디지털 합금 AlGaAs층의 성장시 기판 표면의 온도가 불균일하더라도 크게 영향을 받지 않음을 보여준다. 이를 통해 DBR의 균일성에 따라 소자의 특성에 큰 영향을 받는 InAs 양자점을 활성층으로 사용하는 VCSEL의 수율을 향상시키는데 디지털 합금 AlGaAs층을 이용한 DBR이 응용될 수 있음을 보였다.