• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권1호
• /
• pp.35-46
• /
• 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.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• 제4권2호
• /
• pp.22-27
• /
• 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).

• 전자공학회논문지A
• /
• 제29A권3호
• /
• pp.41-46
• /
• 1992

In this paper we report how to design integrated-mirror etalons for surface-emitting lasers and photonic switching without time-consuming numerical calculation. It consists of the following two-step process (step 1) find the minimum reflectance to achieve the maximum allowable linewidth. (step 2) find the number of the quarter-wave layers in each mirror to realize the reflectance given by step 1. The condition for maximum transmission in an integrated- mirror etalon is also derived. Under this condition we can achieve the required linewidth with the minimum number of quarterwave layers.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권7호
• /
• pp.37-41
• /
• 2004

We have formulated an empirical analytic model for the static characteristics of implanted vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). Specifically, we have derived analytic formulas for the threshold current, slope efficiency, dynamic resistance, and the output power and forward voltage at the operation current of 12 ㎃ in terms of the implant and metal-aperture radii by fitting the measured results. The radii of the metal aperture and implant mask of the 850 nm VCSELs range from 4 to 12.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ and 7 to 17.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ respectively. The model shows the way of tailoring the VCSEL characteristics by changing the mask dimensions only.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2001년도 하계학술발표회
• /
• pp.172-173
• /
• 2001

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

• ETRI Journal
• /
• 제17권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 1995

We have achieved very low threshold current densities with high light output powers for InGaAs/ GaAs surface-emitting lasers using a periodic gain active structure in which three quantum wells are inserted in two-wavelength-thick (2${\lambda}$ ) cavity. Air-post type devices with a diameter of 20~40${\mu}m$ exhibit a threshold current density of 380~410$A/cm^2$. Output power for a 40${\mu}m$ diameter device reaches over 11 mW. A simple theoretical calculation of the threshold and power performances indicates that the periodic gain structure has an advantage in achieving low threshold current density mainly due to the high coupling efficiency between gain medium and optical field. The deterioration of power, expected from the long cavity length of $2{\lambda}$, is negligible.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 1998년도 제15회 광학 및 양자전자 학술발표회 논문집
• /
• pp.188-189
• /
• 1998

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 1998년도 IUMRS-ICEM ABSTRACT BOOK
• /
• pp.92.3-92
• /
• 1998

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2006년도 하계학술발표회 논문집
• /
• pp.531-532
• /
• 2006