• 제목/요약/키워드: DFB Laser

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저온 파장 보상을 위한 히터 내장형 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 광 송수신기에 관한 연구 (The Research on the Heated CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) Optical Transceiver for the Wavelength Compensation at the Low Temperature)

  • 권윤구;박경수;이지현;김창봉
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1263-1269
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    • 2012
  • 본 논문은 광 통신용 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 광 송수신기 레이저에 히터를 내장시켜 저온 파장을 보상하기 위한 연구이다. 일반적으로 DFB(Distributed Feedback) 레이저 파장의 온도 변화량은 약 $0.1nm/^{\circ}C$ 정도이다. 즉 온도가 올라가면 파장도 올라가고, 온도가 내려가면 파장도 내려간다. 따라서 각 채널별 기준 중심 파장간의 간격이 20 nm인 CWDM 광 통신망에서는 근접 채널 간의 파장 간섭을 막기 위해서 동작 온도 범위를 넓힐 수 없는 문제를 갖고 있다. 이를 보완하기 위해 히터를 CWDM LD(Laser Diode) TO-CAN 패키지 바닥면에 부착하여 저온에서의 파장을 보상할 수 있다. 따라서 이를 이용해서 산업용 광 송수신기 동작 온도 범위인 $-40{\sim}+85^{\circ}C$에서 기준 파장대비 +/-6.5 nm 변화폭에 만족시킬 수가 있었다.

무반사 면을 갖는 DFB 레이저의 발진 모드와 빔 분포 해석 (Lasing mode and Beam Profile Analysis of DFB Laser with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권4호
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    • pp.727-732
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    • 2020
  • 본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저에서 굴절률 격자와 이득 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울 면에 반사가 일어나지 않도록 유전막 코팅을 하여 𝜌r=0 이 되도록 하였다. δL > 0인 경우일 때, 문턱에서 발진 모드에 대하여, 발진 이득과 종 방향으로의 발진 모드의 빔 분포와 방사전력비 Pl/Pr를 𝜌l의 위상=π인 경우와 𝜌l의 위상=π/2인 경우에 대하여 비교했다. 𝜌l의 위상=π인 경우, 낮은 문턱 전류와 높은 주파수 안정성을 얻기 위해서는, κL이 8보다 커야 한다. 𝜌l의 위상=π/2인 경우, κL = 4보다 커지면서 𝜌l의 위상=π인 경우보다 발진 이득이 낮아지기 시작함을 볼 수 있고, 발진 모드의 문턱 전류를 낮추고 주파수 안정성을 높이기 위해서는, κL이 8보다 커야한다.

증폭된 광 귀환을 가자는 다중 전극 복소 결합 DFB 레이저에서 발생되는 self-pulsation 특성 해석 (Analysis of Self-Pulsation Characteristics in Multi-Section Complex-Coupled DFB Lasers With Amplifying Optical Feedback)

  • 김상택;김태영;김부균;임영안;박경현
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.527-534
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    • 2005
  • 하나의 DFB 영역, 위상 조정 영역과 이득 영역으로 구성된 다중 전극 DFB 레이저의 pulsation 동작 특성을 살펴본다. Anti-phase (AP) complex-coupled (CC) DFB 구조를 사용한 경우가 in-phase CC DFB 구조나 index-coupled DFB 구조를 사용한 경우에 비하여 안정된 pulsation 동작이 발생하는 이득 영역과 위상 조정 영역의 전류 범위가 큼을 알 수 있다. AP CC DFB 구조를 사용한 경우 결합 세기가 커질수록, 이득 결합 계수가 커질수록 안정된 pulsation 동작이 발생하는 이득 영역의 전류 범위가 증가하고 pulsation 주파수의 튜닝 영역이 커짐을 볼 수 있다. 또한 위상 조정 영역의 위상 변화에 의한 pulsation주파수의 튜닝 영역도 커짐을 볼 수 있다. 고정된 결합 세기에서 DFB 영역의 길이가 증가할수록 pulsation 동작이 발생하는 위상 조정 영역과 이득 영역의 전류 범위가 증가하여 pulsation 주파수 튜닝 영역이 넓어짐을 볼 수 있다.

AR 코팅된 DFB 레이저에서 격자 위상의 영향 (Effect of Grating Phase in DFB Lasers with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영;기장근;조현묵
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권3호
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    • pp.463-468
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    • 2021
  • 본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저에서 굴절률 격자와 이득 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울 면에 반사가 일어나지 않도록 유전막 코팅을 하여 𝜌r=0 이 되도록 하였다. 𝛿L>0인 경우일 때, 발진 모드에 대하여, 발진 주파수와 발진 이득의 특성을 해석했다. 좌측 거울면의 격자 위상이 𝜋에서부터 𝜋/2 계속 감소할 때, 각 모드의 그래프 선들이 좌측으로 조금씩 이동한다. 발진 모드의 문턱 이득이 가장 낮은 경우는 𝜅L=10인 경우이고, 이때 모드 선별성은 상대적으로 낮다. 모드 선별성이 우수한 경우는 𝜅L=0.5에서부터 𝜅L=6 정도까지이고, 이 경우 주파수 안정성이 우수하다. 두 개의 벽개면을 갖는 경우와 비교하면, 한 개의 무반사면을 갖는 경우, 발진 모드의 문턱 이득이 증가하지만 모드 선별성은 2배 정도 더 우수해 진다.

한쪽 거울면의 격자 위상이 π/2인 DFB 레이저의 시뮬레이션과 검정 (Simulation and Examination for DFB Lasers with Grating Phase of π/2 on One Mirror Face)

  • 권기영
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.101-109
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    • 2019
  • 광대역 광통신 시스템에 사용되는 레이저는 우수한 주파수 선택성과 모드 안정성을 가져야한다. DFB(Distributed Feedback) 레이저는 고주파로 전류 변조를 하더라도 발진 주파수의 변화가 적다. 본 연구에서는 무반사 코팅을 하지 않은, 두 거울 면을 가진 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저에서 이득격자와 굴절률 격자가 동시에 존재할 때, 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하여 종 방향으로의 발진 모드의 발진 이득과 발진 주파수를 해석하였다. 왼쪽 거울 면에서의 격자 위상은 π/2로 고정하고, 오른쪽 거울 면에서의 격자 위상 값은 변화시켰다. 오른쪽 거울 면에서의 격자 위상 값이 π와 0일 때, κL이 2~6의 범위에 있어야 주파수 안정도가 향상된다. 거울 면에서의 격자 위상에 관계없이 발진 모드의 문턱 전류를 낮추기 위해서는, κL이 8보다 커야한다.

이득 스위칭 DFB 반도체 레이저에서 외부 광 주입 효과의 수치적 분석 (Numerical analysis on the effects of external light injection seeding in a gain-switched DFB semiconductor laser)

  • 이명우
    • 한국광학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.265-270
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    • 2000
  • 이득 스위칭 $1.55\mu\textrm{m}$ UFB 반도체 레이저에서 외부 주입광의 전력과 파장이 시간 지터와 펄스 폭에 미치는 영향을 전송선로 레이저 모델에 기초한 모의 실험을 통하여 분석하였다. 주입 광 전력이 증가함에 따라 시간지터는 감소하고 펄스폭은 증가했으며, 최소 시간 지터는 주입 광의 파장이 첩된 스펙트럼의 중시과 일치할 때에 나타났다. 이에 따라, 외부 광 주입에 의해 펄스 폭의 증가 없이도 시간 지터를 대략 1/2.7배로 감소시킬 수 있었다. 모의 실험 결과는 본 실험결과와는 물론이고 이미 발표된 실험결과와 비교적 잘 일치함을 확인하였으며, 이는 본 모델이 반도체 레이저에 기초한 시스템 분석에 유용함을 입증한다.

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Strained MQW DFB 레이저의 광출력에 따른 Linewidth Enhancement Factor의 변화 (Variations of the Linewidth Enhancement Factor of Strained MQW DFB Laser with Output Power)

  • 오윤경;곽계달
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권6호
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    • pp.15-20
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    • 1998
  • Fiber dispersion을 이용한 소신호 응답특성으로부터 1.55㎛ strained MQW DFB 레이저의 linewidth enhancement factor α 및 fiber 분산을 측정하였다. 측정된 fiber 분산값은 16.766∼16.786ps/nm/km로 일반적인 단일모드 fiber의 분산값을 잘 나타내었다. 레이저의 실제 동작조건에서 α의 변화를 관찰하기 위하여 광출력의 변화에 따른 α의 변화를 측정하였는데 광출력 증가에 따라 α값도 선형적으로 증가함을 알 수 있었다. 이 결과로부터 아직까지의 어떤 측정보다도 정확히 non-linear gain에 의한 α의 변화를 설명할 수 있었다.

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무반사 코팅된 DFB 레이저 다이오드에서 발진 모드와 격자 위상 (Oscillation Mode and Grating Phase in DFB Laser Diode with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영;기장근
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.483-488
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    • 2022
  • 본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저 다이오드에서 이득 격자와 굴절률 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울면에 무반사 코팅을 하여 ρr=0 이 되도록 하였다. δL<0인 경우일 때, 발진 모드에 대하여, 발진 주파수와 발진 이득의 특성을 해석했다. 좌측 거울면 상에서 격자의 위상이 π에서부터 π/2씩 연속적으로 감소할 때마다, 각 발진 모드의 (αL, δL) 그래프 선들이 좌측으로 δL 값이 약 0.6 정도씩 낮아지고 있음을 볼 수 있다. 문턱이득이 가장 낮은 발진 모드의 경우는 κL=10인 경우이고, 이때 모드 선별성은 다른 κL 값의 경우와 비교할 때 상대적으로 낮다. 모드 선별성이 우수한 경우는 κL=0.1 에서부터 κL=6 정도까지이고, 모드 선별성이 우수할수록 주파수 안정성이 우수하다. 두 개의 벽개면을 갖는 경우와 비교하면, 무반사 코팅을 한 DFB 레이저 다이오드는, 발진 모드의 문턱 이득은 약 2배 정도로 높아지지만 모드 선별성 측면은 2배 정도 더 우수해 진다.

여러 가지 형태의 DFB 유형 레이저의 ASE 스펙트럼 모델링과 파라메터 추출 (Parameter extraction using the ASE spectrum Modelling for various DFB-type LDs)

  • 채규수;김민년
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.46-51
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    • 2006
  • 본 논문은 DFB(Distributed Feed-Back) 구조를 갖고 있는 레이저의 성능을 ASE(Amplified Spontaneous Emission)을 이용하여 예측하고자 한다. 설계 후 제작된 레이저의 구조 파라메터 오차를 파괴적이 방법을 사용하지 않고 문턱전류이하에서 방출되는 ASE 스펙트럼을 통해 예측할 수 있다. ASE 스펙트럼은 격자 주기, 두께, 결합계수, 손실, 유전율 등의 구조 파라메터 정보를 포함하고 있다. 본 논문은 구조 파라메터가 발생시키는 ASE 스펙트럼 발생을 모델링한 후 출력된 스펙트럼을 통해 구조 파라메터를 추출하는 프로그램을 개발하여 시뮬레이션하였다.

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In-line Dual-Mode DBR Laser Diode for Terahertz Wave Source

  • Chung, Youngchul
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권6호
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    • pp.461-465
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    • 2020
  • A dual-mode laser terahertz source consisting of two in-line distributed Bragg reflector (DBR) laser diodes (LD) is proposed. It is less susceptible to residual reflections from facets than an in-line dual-mode distributed feedback (DFB) LD. The characteristics of the proposed terahertz source are theoretically investigated using a split-step time-domain simulation. It is shown that terahertz waves of frequencies from 385 GHz to 1725 GHz can be generated by appropriate thermal tuning of two DBR LDs. The dual-mode DBR LD terahertz source exhibits good spectral quality for residual facet reflectivity below 0.02, but facet reflectivity of the in-line dual-mode DFB LD terahertz source should be below 0.002 to provide similar spectral quality.