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

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광 결정 구조 변수에 따른 고출력 단일모드 수직공진 표면발광 레이저의 발진 특성 (High Power and Single Mode Lasing Characteristics in Vertical Cavity Surface Emitting Laser by Varying Photonic Bandgap Structures)

  • 이진웅;현경숙;신현의;김희대
    • 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.

Modelling the Mode Behavior of Circular Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser

  • Ho, Kwang-Chun
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제4권2호
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    • pp.22-27
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    • 2012
  • The design characteristics of circular vertical-cavity surface-emitting lasers are studied by using a newly developed equivalent network. Optical parameters, such as the stop-band or the reflectivity of periodic mirrors and the resonance wavelength, are explored for the design of these structures. To evaluate the differential quantum efficiency and the threshold current density, a transverse resonance condition of modal transmission-line theory is also utilized. This approach dramatically reduces the computational time as well as gives an explicit insight to explore the optical characteristics of circular vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs).

반사 스펙트럼을 이용한 VCSEL 에피층의 두께 오차 평가 (Estimating the Thickness Errors in Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser Structures from Optical Reflection spectra)

  • 김남길;김상배
    • 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.

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.

Bidirectional Hybrid DWDM-PON for HDTV/Gigabit Ethernet/CATV Applications

  • Lu, Hai-Han;Tsai, Wen-Shing;Chien, Tzu-Shen;Chen, Shih-Hung;Chi, Yu-Chieh;Liao, Che-Wei
    • ETRI Journal
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    • 제29권2호
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    • pp.162-168
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    • 2007
  • A new scheme for bi-directional HDTV/Gigabit Ethernet/CATV transmission over a hybrid dense-wavelength-division-multiplexing passive optical network (DWDM-PON) is proposed and demonstrated. It is based on injection-locked vertical-cavity surface-emitting lasers and distributed-feedback laser diodes as transmitters. Services with 129 HDTV channels, a 1.25 Gbps Gigabit Ethernet connection, and 77 CATV channels are successfully demonstrated over 40 km single-mode fiber links. Good performance of bit error rate, carrier-to-noise ratio, composite second order, and composite triple beat is achieved in our proposed bidirectional DWDM-PON.

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Degradation Behavior of 850 nm AlGaAs/GaAs Oxide VCSELs Suffered from Electrostatic Discharge

  • Kim, Tae-Yong;Kim, Tae-Ki;Kim, Sang-In;Kim, Sang-Bae
    • ETRI Journal
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    • 제30권6호
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    • pp.833-843
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    • 2008
  • The effect of forward and reverse electrostatic discharge (ESD) on the electro-optical characteristics of oxide vertical-cavity surface-emitting lasers is investigated using a human body model for the purpose of understanding degradation behavior. Forward ESD-induced degradation is complicated, showing three degradation phases depending on ESD voltage, while reverse ESD-induced degradation is relatively simple, exhibiting two phases of degradation divided by a sudden distinctive change in electro-optical characteristics. We demonstrate that the increase in the threshold current is mainly due to the increase in leakage current, nonradiative recombination current, and optical loss. The decrease in the slope efficiency is mainly due to the increase in optical loss.

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광통신 용 VCSEL Array상에 Microlens Array를 집적하기 위한 UV성형 공정기술 개발 (Development of UV molding Process to Integrate Microlens Array on VCSEL Array for Optical Communication)

  • 한정원;김석민;김홍민;이지승;임지석;강신일
    • 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.

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광펌핑하여 $1.3\;{\mu}m$파장에서 동작하는 수직공진 표면광 레이저 (Photo-pumped $1.3\;{\mu}m$ vertical-cavity surface-emitting lasers)

  • 송현우;김창규;이용희
    • 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.

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