전반사 미러와 방향성 결합기를 이용한 직사각형 링 레이저

Rectangular ring laser based on total internal reflection mirror and directional coupler

  • 김두근 (중앙대학교 전자전기공학부) ;
  • 최영완 (중앙대학교 전자전기공학부)
  • Kim, Doo-Gun (School of Electrical and Electronics Eng., Chung-Ang University) ;
  • Choi, Young-Wan (School of Electrical and Electronics Eng., Chung-Ang University)
  • 발행 : 2008.08.25

초록

본 연구에서는 InP 물질의 능동과 수동 광도파로를 포함하는 신개념의 직사각형 링 레이저를 제작하여 그 특성을 측정하고 분석하였다. 직사각형 링 레이저의 구성은 작은 광 손실을 갖는 네 개의 전반사 미러와 세 개의 수동 광도파로로 구성된 방향성 결합기로 되어 있다. 제작된 두 개의 서로 다른 직사각형 링 공진기의 능동 영역의 길이는 250과 $350{\mu}m$이고, 전체 공진기 길이는 각각 580과 $780{\mu}m$이다. 측정된 링 레이저의 문턱 전류는 상온에서 연속 전류를 인가했을 때 38 mA를 얻을 수 있었다. 이때 20 dB 이상의 인접모드 억압비를 갖는 단일 모드 발진 특성을 확인하였다.

We have investigated the properties of the novel rectangular ring lasers containing active and passive regions in a InP material system. The rectangular ring laser consists of four low loss total internal reflection mirrors and a directional coupler made out of passive three waveguide. Two different lasers haying active lengths of 250 and $350{\mu}m$ and total cavity lengths of 580 and $780{\mu}m$ are fabricated, respectively. For both devices lasing thresholds of 38 mA is obtained at room temperature and under continuous wave operation. Lasing is predominantly single mode with the side mode suppression ratio better than 20 dB.

키워드

참고문헌

  1. J. P. Hohimer, D. C. Craft, G. R. Hadley, G. A. Vawter, and M. E. Warren, "Single-frequency continuous-wave operation of ring resonator diode laser," Appl. Phys. Lett., vol. 59, pp. 3360-3362, 1991 https://doi.org/10.1063/1.105730
  2. C. Ji, M. H. Leary, and J. M. Ballantyne, "Long-Wavelength triangular ring laser," IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 9, pp. 1469-1471, 1997 https://doi.org/10.1109/68.634711
  3. S. Oku, M. Okayasu, and M. Ikeda, "Low-threshold CW operation of square-shaped semiconductor ring lasers (orbiter lasers)," IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 3, pp. 588-590, 1991 https://doi.org/10.1109/68.87922
  4. S. J. Choi, K. Djordjev, S. J. Choi, and P. D. Dapkus, "Microdisk lasers vertically coupled to output waveguides," IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 15, pp. 1330-1332, 2003 https://doi.org/10.1109/LPT.2003.817990
  5. T. Krauss, R. M. De La Rue, I. Gontijo, and P. J. R. Laybourn, "Strip-loaded semiconductor ring lasers employing multimode interference output couplers," Appl. Phys. Lett., vol. 64, pp. 2788-2790, 1994 https://doi.org/10.1063/1.111446
  6. H. A. Haus and C. G. Fonstad, "Three- waveguide couplers for improved sampling and filtering," IEEE J. Quantum Electron., vol. QE-17, no.12, pp.2321-2325, Dec. 1981
  7. Jong Chang Yi, Doo Gun Kim, and Nadir Dagli, "Self-aligned total internal reflection mirrors for micro-ring cavity resonators," Optoelectron. and Commun. Conf. Proc., Paper 7P80, Seoul, July 4-8, 2005
  8. Doo Gun Kim, Cem Ozturk, Jae Hyuk Shin, Jong Chang Yi, and Nadir Dagli, "Self-aligned total internal reflection mirrors with very low loss," in Integrated Photonics Research Conf. Proc., IThG5, San Francisco, CA, Jun. 30-Jul. 2, 2004
  9. B. Mason, J. Barton, G. A. Fish, L. A. Coldren, and S. P. DenBaars, "Design of Sampled Grating DBR Lasers with Integrated Semiconductor Optical Amplifiers, IEEE Photon. Technol. Lett., vol.12, no. 7, pp. 762- 764, July 2000 https://doi.org/10.1109/68.853492
  10. 김두근, 최운경, 최영완, 이종창, "최적의 다중모드 간섭기로 결합된 직사각형 링 공진기", 대한전자공학회지, vol. 44, pp. 26-35, 2007.11