• 제목/요약/키워드: surface-emitting lasers

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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.

수직 공진기 반도체 레이저에서 전달 행렬 방법과의 비교를 통한 유효 공진기 모델의 타당성 검토 (On the Validity of the Effective Cavity Model with the Transfer Matrix Method as a Frame of Reference In VCSELs)

  • 김태용;김상배
    • 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.

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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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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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.

광결정 수직공진 표면광 레이저 (Photonic-crystal vertical-cavity surface-emitting lasers)

  • 송대성;이용재;이금희;김세헌;박홍규;김창규;이용희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.178-179
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    • 2003
  • 단일기본모드 수직공진표면광레이저(VCSELs)는 광네트워크, 광연결, 광저장 및 레이저 프린팅 등 다양한 분야에 응용이 가능한 소자로서 많은 관심과 연구가 증대되고 있다. 일반적으로 VCSELs은 공간홀버닝(spatial hole burning)과 열 렌즈효과(thermal lensing)로 인하여 단일기본모드로 동작하기가 쉽지 않다. 지금까지 여러 가지 연구가 진행되고 있는데 대표적인 예로서 VCSEL의 공진기를 길게 하거나 출력경 표면을 정교하게 식각하는 방법, 그리고 이온 주입구경과 산화막을 함께 사용한 것들이 있다. (중략)

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이중 기판용융접합된 장파장 수직 공진 표면광 레이저 (Double-Fused 1.5 $\mu\textrm{M}$ Vertical Cavity Surface Emitting Lasers)

  • 송대성;김창규;이용희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.144-145
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    • 2001
  • 장파장 수직 공진 표면광 레이저는 편리성, 경제성 및 확장성 때문에 많은 주목을 받아 왔다. 이것은 2차원 행렬로 기판에 제작되어 기판 상에서 테스트가 가능하고 기판 표면으로 광 출력이 되는 장점이 있어 모듈 제작비용을 낮출 수 있다. 또한 출력광의 모양을 원형으로 하면 광섬유 연결 효율이 좋아서 광 연결에 필요한 광학부품을 최소화할 수 있다. 특히 1.3-1.55$mu extrm{m}$ 수직 공진 표면광 레이저는 광섬유에서의 분산과 손실이 가장 낮아서 광통신용 광원으로 많은 연구가 진행되고 있다. (중략)

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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%.