• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.51-56
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• 2012

새롭게 발전시킨 등가 전송선로 해석법을 이용하여 원형 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(VCSELs)의 공진특성을 연구되었다. VCSEL을 설계하기 위하여 필요한 광학변수들인 주기적인 Bragg 거울에서 나타나는 차단대역 특성과 반사율을 분석하였다. 또한, 설계된 VCSEL의 양자효율과 문턱 전류밀도를 평가하기 위하여 원형 모드 전송 선로 해석법의 횡방향 공진조건을 이용하였다. 이 해석법은 원형 VCSEL의 광학적 특성들을 분석하기 위한 수치해석 시간을 현저하게 줄여 주며, 명확한 설계개념을 제공한다.

• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.111-115
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• 1997

광통신의 파장(1.3.mu.m)에서 동작하는 수직공진 표면광 반도체 레이저를, InGaAsP(.lambda.$_{g}$=1.3.mu.m)이득매질의 에피충돌 양면에 Si/SiO$_{2}$ 유전체 반사경을 증착하여 제작하였다. 제작된 수직공진 반도체 레이저를 Nd-YAG 레이저의 펄스로 광펌핑하여 1.3mu.m근처 파장에서 레이저 동작을 확인하였다. 그리고, 반사율에 따른 문턱 펌프량의 변화, 편광특성 및 펌프광점의 크기에 따른 문턱 펌핑 밀도의 변화 등의 레이저 동작 특성을 조사하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권2호
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• pp.167-173
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• 2014

A novel multi-oxide layer structure for vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) structures is proposed to achieve higher single mode output power. The structure has four oxide layers with different aperture sizes and thicknesses. The oxide layer thicknesses are optimized simultaneously to reach the highest single mode output power. A heuristic method is proposed for plotting the influence of these variable changes on the operation of optical output power. A comprehensive optical-electrical thermal-gain self-consistent VCSEL model is used to simulate the continuous-wave operation of the multi-layer oxide VCSELs. A comparison between optimized VCSELs with different structures is presented. The results show that by using multi-oxide layers with different thicknesses, higher single-mode optical output power could be achieved in comparison with multi-oxide layer structures with the same thicknesses.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 창립 20주년기념 특별학술발표회
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• pp.359-360
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• 2009

This paper reports experimental results on temporal characteristics of injection-locked polarization switching of a conventional type 1.55-${\mu}m$ wavelength single-mode vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). The polarization of external injection beam was kept orthogonal to main mode of VCSEL. The relation for variation of intensity of two polarization modes of VCSEL with wavelength detuning for various repetition rates of injection pulse is reported.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권7호
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• pp.1-6
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• 2006

본 연구에서는 광 논리 및 광 접속에 응용할 수 있는 GaAs/AlGaAs 구조의 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor, DOT)에 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser diode)을 응용하여, 활성층 위, 아래에 1/4 파장 거울층(quarter wavelength reflector stacks)을 제작함으로서 본 구조에서 최초의 레이징 특성을 구현하였고, 그 특성을 측정, 분석하였다. 스위칭 특성을 알아보기 위하여 순방향 전압에서는 비선형 s-자형의 전류-전압 특성을, 역방향 전압에서는 완전 공핍 전압을 모의실험으로 알아보았다. 모의실험을 바탕으로 설계, 제작한 VCL-DOT(Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor)의 스위칭 전압과 전류는 5.24 V, $5{\mu}A$ 이고, 홀딩 전압과 전류는 각각 1.50 V, $100{\mu}A$가 나왔다. 측정된 레이징 문턱 전류는 0.65 mA 이고, 출력 파장은 854.5 nm의 레이징 특성을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.923-931
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• 2021

We studied the influence of GaAs top-layer thickness on the small-signal modulation response and 56 Gb/s four-level pulse-amplitude modulation eye quality of 850 nm vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). We considered the proportionality of the gain-saturation coefficient to the photon lifetime. The simulation results that employed the transfer-matrix method and laser rate equations led to the conclusion that the proportionality should be considered for proper explanation of the experimental results. From the obtained optical eyes, we could determine an optimum thickness of the GaAs top layer that rendered the best eye quality of VCSEL. We also compared two results: one result with a fixed gain-saturation coefficient and the other that considered the proportionality. The former result with the constant gain-saturation coefficient demonstrated a better eye quality and a wider optimum range of the GaAs top-layer thickness because the resultant higher damping reduced the relaxation oscillation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.415-416
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• 2008

The finite element model was used to simulate the temperature distribution of a arrayed vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). In this work, the dimension of AlGaAs/GaAs based VCSEL array was $50{\mu}m$ active diameter and $250{\mu}m$ pitch, and AuSn solder of 80wt%Au-20wt%Sn was included to flip-chip bond. The results of the thermal simulation will be applied to predict the thermal cross-talk in high speed parallel optical interconnects.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1381-1387
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• 2018

One dimensional (1D) grating has been fabricated (using focused ion beam) on 50 nm gold (Au) film deposited on higher refractive index Gallium phosphate (GaP) substrate. The sub-wavelength periodic metal nano structuring enable to couple photon to couple with the surface plasmons (SPs) excited by them. These grating devices provide the efficient control on the SPs which propagate on the interface of noble metal and dielectric whose frequency is dependent on the bulk electron plasma frequency of the metal. For a fixed periodicity (${\Lambda}=700 nm$) and slit width (w = 100 nm) in the grating device, the efficiency of SPP excitation is about 40% compared to the transmission in the near-field. Efficient coupling of SPs with photon in dielectric provide field localisation on sub-wavelength scale which is needed in Heat Assisted Magnetic recording (HAMR) systems. The GaP is also used to emulate Vertical Cavity Surface emitting laser (VCSEL) in order to provide cheaper alternative of light source being used in HAMR technology. In order to understand the underlying physics, far-and near-field results has been compared with the modelling results which are obtained using COMSOL RF module. Apart from this, grating devices of smaller periodicity (${\Lambda}=280nm$) and slit width (w = 22 nm) has been fabricated on GaP substrate which is photoluminescence material to observe amplified spontaneous emission of the SPs at wavelength of 805 nm when the grating device was excited with 532 nm laser light. This observation is unique and can have direct application in light emitting diodes (LEDs).

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권6호
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• pp.427-434
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• 2013

본 논문은 멀티 채널의 어레이 집적 모듈을 갖는 광트랜시버를 위한 2.5 Gbps 어레이 VCSEL driver의 설계 및 구현에 관한 것이다. 본 논문에서는 광트랜시버에 적용된 1550 nm high speed VCSEL을 드라이브하기 위하여 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정 기술을 이용하여 자동 광전력제어 기능을 갖는 2.5 Gbps VCSEL (수직 공진기 표면 방출 레이저) 드라이버 어레이를 구현하였다. 광트랜스미터의 폭넓은 대역폭 향상을 위해 2.5 Gbps VCSEL Driver에 네가티브 용량성 보상을 갖는 능동 궤환 증폭기 회로를 채용한 결과 기존 토폴로지에 비해 대역폭, 전압 이득 및 동작 안정성의 뚜렷한 향상을 보였다. 4채널 칩은 최대 변조 및 바이어스 전류하에서 1.8V/3.3V 공급에서 140 mW의 DC 전력만 소모하고, 다이 면적은 기존 본딩 패드를 포함하여 $850{\mu}m{\times}1,690{\mu}m$를 갖는다.

• 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.