• 제목/요약/키워드: Vertical cavity surface emitting laser

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임플랜트된 표면 방출형 레이저에서 최적 임플랜트 깊이와 최적 깊이 판정 방법 (Optimum Implant Depth and Its Determination in Implanted Vertical Cavity Surface Emitting Lasers)

  • 안세환;김상배
    • 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.

Quasi-Continuous Operation of 1.55- μm Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers by Wafer Fusion

  • Song, Dae-Sung;Song, Hyun-Woo;Kim, Chang-Kyu;Lee, Young-Hee;Kim, Jung-Su
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제5권3호
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    • pp.83-89
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    • 2001
  • Room temperature quasi-continuous operation is achieved near 1556 nm with threshold current as low as 2.2 mA from a 5.6-${\mu}{\textrm}{m}$ oxide-aperture vertical-cavity surface-emitting laser. Wafer fusion techniques are employed to combine the GaAs/AlGaAs mirror and the InP-based InGaAs/InGaAsP active layer. In this structure, an $Al_x/O_y$/GaAs distributed bragg reflector and intra-cavity contacts are used to reduce free carrier absorption.

낮은 문턱 전류를 위한 Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor 의 레이징 특성에 관한 연구 (Optical Properties of Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor for Low Threshold Current)

  • 최운경;최영완
    • 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.

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

  • 조경재;정준호;이재수
    • 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.

Evaluation of 1.3-㎛ Wavelength VCSELs Grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition for 10 Gb/s Fiber Transmission

  • Park, Chanwook;Lee, Seoung Hun;Jung, Hae Won;An, Shinmo;Lee, El-Hang;Yoo, Byueng-Su;Roh, Jay;Kim, Kyong Hon
    • 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.

Particular aspects of drivers for VCSELs operating at multi-Gb/s

  • Kyriakis-Bitzaros, Efstathios D.;Katsafouros, Stavros G.;Halkias, George
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권1호
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    • pp.82-86
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    • 2002
  • It is demonstrated that the conventional current-pulse laser drivers are not adequate in driving VCSELs operating at multi-Gb/s speeds. Simulation results, including the bonding parasitics, show that high-performance VCSELs are more efficiently driven using voltage-pulse mode of operation. The optical output power is almost doubled in the voltage-mode of operation, while the total electrical power consumption of the transmitter decreases by 20%.

원형 수직 캐비티 표면 광방출 레이저의 모드특성 (Mode Behavior of Circular Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)

  • 호광춘
    • 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.

디지털 합금 AlGaAs층을 이용하여 제작된 GaAs/AlGaAs DBR의 균일도 향상 (Improved Uniformity of GaAs/AlGaAs DBR Using the Digital Alloy AlGaAs Layer)

  • 조남기;송진동;최원준;이정일;전헌수
    • 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.