Center of Photon Mass as a Unified Design Parameter I : DFB Lasers with Low-and High-reflection Faets

DFB 레이저의 통합된 설계 변수로서으 광자 분포 중심 I : 저 반사면-고 반사면 구조

Center of photon mass(CPM), defined as the center of axial photon distribution, is proposed as a unified design parameter, which contains information about both threshold gain and nonuniformity of axial photon distribution in DFB lasers with low and high-reflection facets. The CPM is inversely proportional to threshold gain and is 0.5 when axial photon distribution is the most uniform. Therefore, a general rule of single-frequency leser design is that main mode CPM should be around 0.5 for-uniform axial photon distribution and side mode CPM should be minimized to maximize the threshold gain difference.

저 반사면-고 반사면 DFB 레이저에서 발전 모드의 문턱이득과 축 방향 광자 분포 균일성을 동시에 나타내는 통합된 설계 변수로서 광자 분포 중심(CPM, conter of photon mass)을 제안하였다. 이러한 통합된 설계 변수가 필요한 것은 발진 모드의 문턱이득과 광자 밀도의 최대값과 최소값의 비, 즉 광자 밀도 비가 서로 독립적이지 않고 깊이 연관되어 있기 때문이다. 제안된 CPM은 발진 모드의 문턱이득과 반비례 관계에 있으며, 그 값이 0.5일 때 축 방향 광자 분포가 가장 균일하다. 또 문턱이득 차이는 주 모드의 CPM과 곁 모드의 CPM은 0.5로 맞추어 광자 분포를 균일하게 하고 곁 모드의 CPM은 최소화하여 주 모드와의 문턱이득 차이를 크게 해야 한다. 이를 위하여는 조절 가능한 회절격자 구조 변수가 더 필요한데 sampled grating이 그 수단으로 제시되었으며, 문턱이득 차이를 증가시키는 데에 사용될 수 있음을 보였다.