• Title/Summary/Keyword: diode laser

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주파수 차이 검출기를 이용한 광파의 off-set 주파수 로킹 연구 (A Study on the Lightwave off-set Locking using Frequency Difference Detector)

  • 유강희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.484-493
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    • 2004
  • 본 논문은 초고주파 주파수 차이 검출기를 이용한 광파의 off-set 로킹에 대하여 설계 및 제작 실험 결과를 기술하였다. 두 광파를 비팅하여 중간 주파수인 1.5GHz 주파수 성분을 추출하고 이 값을 다시 1.5GHz 기준 발진기 주파수와 곱하여 차이주파수 성분을 추출한 후 주파수 차이 검출기를 이용하여 주파수 로킹을 시켰다. 상용화된 초고주파 부품을 사용하여 주파수 차이 검출기를 제작하였으며 1.55$\mu\textrm{m}$ 파장의 반도체 레이저의 발생 광파를 입력 광파와 1.5GHz의 주파수 off-set을 유지하면서 로킹이 이루어짐을 확인하였으며 로킹 범위는 320MHz이었다.

자기혼합형 반도체 레이저를 이용한 혈류측정 시스템 설계 및 평가 (Design and Evaluation of Blood flow Measurement Using Self-mixing type Semiconductor Laser)

  • 김덕영;이진;김세동;고한우;김성환
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.499-506
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    • 1996
  • Blood flow velocimeter is an essential device to measure the blood flow in skin tissue. In this study, we developed a high-speed LDV(laser Doppler Velocimeter) that has real time processing capability using a DSP(digital signal processing) chip and is able to continuously measure information about blood-flow based on a noninvasive method using self-mixing type laser diode. This LDV system has a simpler structure than any other typical blood flow velocimeter and is composed of new self-mixing probe, stabilizer circuits DSP board, and interf'ace boule We measured velocity of speaker-unit by operational frequencies to identify Doppler effect of this system, performed clinical experiment on bare finger tip and compared it with a commercial euipment BPM403A(USA).

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U형 Sampled Grating DBR 레이저 다이오드의 설계 및 분석 (Design and Analysis of U-shaped Sampled Grating Distributed Bragg Reflector Lasers)

  • 김경래;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.229-235
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    • 2017
  • U형 구조의 SGDBR (Sampled Grating Distributed Bragg Reflector) 레이저 다이오드를 설계하고, 시간 영역 시뮬레이션 방법으로 해석하였다. U형 구조의 SGDBR 레이저 다이오드는 SGDBR, 능동, 수동, TIR (Total Internal Reflection) 거울 영역들로 이루어져 있어서, 각 영역들 간의 결합 손실의 영향을 면밀히 고려하여야 한다. 설계된 U형 SGDBR 레이저 다이오드의 파장 가변범위는 1525 nm에서부터 1570 nm로서 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 설계 튜닝 범위에서 완전한 레이저 다이오드 특성을 얻기 위해서는, 미러 영역에서의 손실은 약 2 dB 이하이고, 능동 및 수동 영역 간 butt 결합에서의 매질 간 굴절률 차이는 0.1 이하를 유지하도록 도파 구조가 설계되어야 한다.

SCH 양자우물 레이저 다이오드에 대한 L-I-V 특성의 해석적도출에 관한 연구 (A Study on the analytical derivation of the L-I-V characteristics for a SCH QW Laser Diode)

  • 박륭식;방성만;심재훈;서정하
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권3호
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    • pp.9-19
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    • 2002
  • 본 논문에서는 thermionic emission 모델을 이용하여 SCH 양자우물 레이저 다이오드에 대한 L-I-V특성을 해석적으로 도출하였다. SCH의 bulk 캐리어와 양자우물 속박 캐리어의 관계를 도출하였고, 주입된 전류를 각 영역에서의 캐리어 재결합을 고려한 전류 연속 방정식을 만족하도록 하였다. 또한, high level injection과 전하 중성 조건하에 ambipolar 확산 방정식을 이용하여 캐리어 분포를 고찰하였다. 위 해석적인 모델을 이용하여 계산한 결과, 클래딩 영역의 전위장벽 변화가 전류 전압 특성 변화의 주요 원인으로 나타났다. 또한 thermionic emission에 의한 주입 전류의 forward flux 증가가 캐리어 주입을 증가시키고, 레이저 다이오드의 직렬 저항을 감소시키는 것을 보였다.

미량 기체의 밀도 측정을 위한 외부 공진기 반도체 레이저 광학공동 적분 투과 분광법 (Integrated Cavity Output Spectroscopy Using an External Cavity Diode Laser for the Density Absorption Measurement of Trace Gases)

  • 류훈철;유용심;이재용;한재원
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.24-30
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    • 2006
  • 광학공동 적분 투과 분광법(integrated cavity output spectroscopy, ICOS)은 파장가변 레이저와 광학공동을 이용해 미량기체의 절대 밀도를 고감도로 측정할 수 있는 실시간 흡수 분광계측 기법이다. 이 기법은 압전 소자를 이용해 길이가 변조되는 고 피네스(high finesse) 파브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)을 공명 투과하는 연속파 파장 변조 레이저의 적분 출력으로 부터 공동 내부 시료의 분광 흡수량을 측정하는 원리를 이용한다. 본 연구에서는 764,7nm 파장 근처에서 파장이 변조되는 외부 공진기 반도체 레이저를 광원으로 사용하고, $99.997\%$의 높은 반사율을 갖는 거울로 구성된 파브리-페로 공동을 이용해 파장에 따른 투과 감쇠 신호를 발생시키는 실험 장치를 구성하였다. 산소 기체에 대한 측정 실험을 수행한 결과, 최소 흡수계수 $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$에 해당하는 미량기체 밀도를 측정할 수 있는 성능을 얻었다.

다이오드 레이저 흡수분광법을 이용한 산소 동위원소의 성분비 측정 (Measurement of oxygen isotope ratio using tunable diode laser absorption spectroscopy)

  • 박상언;정도영;김재우;고광훈;임권;정의창;김철중
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-5
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    • 2004
  • 분리막을 이용한 산소-18 분리실험에서 분리된 시료의 동위원소 성분비 분석을 위해 다이오드 레이저 흡수분광장치를 구성하였다. 흡수신호의 신호 대 잡음비를 높이기 위해 lock-in증폭기를 사용한 파장변조 분광법을 채택하였다. 레이저의 주파수 변조폭 최적화와 FFT 저역통과 필터링을 통해 다중반사흡수셀에서 발생하는 간섭무늬 잡음을 줄였다. 산소-18에 대한 흡수분광장치의 최대편차는 $\pm$4$\textperthousand$로 측정되었다.

940-nm 350-mW Transverse Single-mode Laser Diode with AlGaAs/InGaAs GRIN-SCH and Asymmetric Structure

  • Kwak, Jeonggeun;Park, Jongkeun;Park, Jeonghyun;Baek, Kijong;Choi, Ansik;Kim, Taekyung
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권6호
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    • pp.583-589
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    • 2019
  • We report experimental results on 940-nm 350-mW AlGaAs/InGaAs transverse single-mode laser diodes (LDs) adopting graded-index separate confinement heterostructures (GRIN-SCH) and p,n-clad asymmetric structures, with improved temperature and small-divergence beam characteristics under high-output-power operation, for a three-dimensional (3D) motion-recognition sensor. The GRIN-SCH design provides good carrier confinement and prevents current leakage by adding a grading layer between cladding and waveguide layers. The asymmetric design, which differs in refractive-index distribution of p-n cladding layers, reduces the divergence angle at high-power operation and widens the transverse mode distribution to decrease the power density around emission facets. At an optical power of 350 mW under continuous-wave (CW) operation, Gaussian narrow far-field patterns (FFP) are measured with the full width at half maximum vertical divergence angle to be 18 degrees. A threshold current (Ith) of 65 mA, slope efficiency (SE) of 0.98 mW/mA, and operating current (Iop) of 400 mA are obtained at room temperature. Also, we could achieve catastrophic optical damage (COD) of 850 mW and long-term reliability of 60℃ with a TO-56 package.

반도체 레이저로 종펌핑하를 946 nm Nd:YAG 레이저의 출력 특성 (Output Characteristics of the Longitudinally Pumped 946 nm Nd:YAG Laser with Laser Diode)

  • 박차곤;추한태;김규욱
    • 한국광학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.270-273
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    • 2007
  • 광섬유가 연결된 레이저 다이오드로 펌핑하는 Nd:YAG 레이저의 공진기 길이를 14 mm로 구성하고 펌핑광의 세기에 따른 946 nm Nd:YAC 레이저의 출력 특성을 조사하였다. 이때 이득 매질의 온도는 열전 냉각기를 이용하여 일정하게 유지시켰다. 그 결과 이득 매질의 온도를 낮게 유지할수록 더 강한 출력을 얻을 수 있었으며, $5^{\circ}C$에서 9.95 W로 펌핑할 때 최고 870 mW의 출력을 확인하였다. 출력거울의 반사율 변화에 따른 펌핑광의 발진 문턱값을 측정하여 0.23의 공진기 손실값을 얻을 수 있었다. 또한 펌핑광의 세기가 10 W 이상일 때 이득매질의 열적인 효과로 인한 출력의 감소 현상을 확인할 수 있었다.

WDM-PON용 주입 잠금 패브리-페롯 레이저 다이오드의 시영역 대신호 모델링 (Time-domain Large-signal Modeling of Injection-locked Fabry-Perot Laser Diode for WDM-PON)

  • 이승현;김건우;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.74-81
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    • 2010
  • WDM-PON 용 저가형 광원으로 유망한 주입 잠금 패브리-페롯 레이저 다이오드의 특성 해석을 위한 모델링 방법을 제시하였다. 해석 방법으로는 시영역 대신호 모델을 이용하였으며, 계산 결과는 기존의 실험 결과와 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 이를 토대로 특정한 파라미터를 가지는 레이저 다이오드 구조에서의 단면 반사율에 따른 동작 특성과 디튜닝, 아이 다이어그램등을 모델링 하였다. 특히 단면 반사율의 값에 따른 부모드 억제율 특성 및 디튜닝의 영향을 살펴보았으며, 주입되는 단면의 반사율이 1% 미만으로 유지되어야 안정된 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다. 아이 다이어그램의 경우 155 Mbps 급에서는 손쉽게 아이 열림을 얻을 수 있지만, 1.25 Gbps 급에서는 레이저 다이오드의 활성층 두께 등의 파라미터를 적정화해야 적정한 아이특성을 얻을 수 있음을 보였다.

$Te_x(Sb_{85}Ge_{15})_{100-x}$ 상변화 광기록 박막의 결정화 특성 (Crystallization Properites of $Te_x(Sb_{85}Ge_{15})_{100-x}$ Thin Film as Phase Change Optical Recording Media)

  • 김홍석;이현용;정홍배
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.314-320
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    • 1998
  • In this study, we have investigated crystallization properties of $Te_x(Sb_{85}Ge_{15})_{100-x}$ (x=0.3, 0.5, 1.0) thin films prepared by thermal evaporation. The change of reflectance according to phase change from amorphous to crystalline phases with annealing and exposure of diode laser is measured b the n&k analyzer and the surface morphology between amorphous and crystalline phase is analyzed by SEM and AFM. The difference in reflectance($\DeltaR$) between amorphous and crystalline phase appears approximately 20% at the diode laser wavelength, 780nm in all prepared films. Especially, the reflectance difference,$\DeltaR$ comes up to about 30% in $Te_{0.5}(Sb_{85}Ge_{15})_{99.5}$ thin film. Also, amorphous-to-crystalline phase change is observed in all prepared films. As a result of the measurement of the reflectance using diode laser, the reflectance is increased in proportion to the laser power and exposure time in all films. As a result of observing each film with the SEM and AFM, the surface morphology of the annealed and the exposed films are evidently increased than those of as-deposited films. The fast crystallization is occurred by increasing in Te content. Therefore, we conclude that the $Te_{0.5}(Sb_{85}Ge_{15})_{99.5}$ and $Te_1(Sb_{85}Ge_{15})_{99}$ thin films can be evaluated as an attractive optical recording medium with high contast ratio and fast erasing time due to crystallization.

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