• 제목/요약/키워드: Semiconductor laser diode

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WDM-PON용 주입 잠금 패브리-페롯 레이저 다이오드의 시영역 대신호 모델링 (Time-domain Large-signal Modeling of Injection-locked Fabry-Perot Laser Diode for WDM-PON)

  • 이승현;김건우;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.74-81
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    • 2010
  • WDM-PON 용 저가형 광원으로 유망한 주입 잠금 패브리-페롯 레이저 다이오드의 특성 해석을 위한 모델링 방법을 제시하였다. 해석 방법으로는 시영역 대신호 모델을 이용하였으며, 계산 결과는 기존의 실험 결과와 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 이를 토대로 특정한 파라미터를 가지는 레이저 다이오드 구조에서의 단면 반사율에 따른 동작 특성과 디튜닝, 아이 다이어그램등을 모델링 하였다. 특히 단면 반사율의 값에 따른 부모드 억제율 특성 및 디튜닝의 영향을 살펴보았으며, 주입되는 단면의 반사율이 1% 미만으로 유지되어야 안정된 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다. 아이 다이어그램의 경우 155 Mbps 급에서는 손쉽게 아이 열림을 얻을 수 있지만, 1.25 Gbps 급에서는 레이저 다이오드의 활성층 두께 등의 파라미터를 적정화해야 적정한 아이특성을 얻을 수 있음을 보였다.

이층 박막 구조에서 ITO 전극의 레이저 직접 패터닝 시레이저 식각 패턴 중첩 비율의 변화 (Overlapping Rates of Laser Spots on the Laser Direct Patterning of ITO Electrode in the Double-layer Structure of Thin Film)

  • 왕건훈;박정철;권상직;조의식
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.377-380
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    • 2012
  • Laser direct patterning of indium tin oxide(ITO) is one of new methods of direct etching process to replace the conventional photolithography. A diode pumped Q-switched Nd:$YVO_4$ (${\lambda}$= 1,064 nm) laser was used to produce ITO electrode on various transparent oxide semiconductor films such as zinc oxide(ZnO). The laser direct etched ITO patterns on ZnO were compared with those on glass substrate and were considered in terms of the overlapping rate of laser beam. In case of the laser etching on double-layer, it was possible to obtain the higher overlapping rate of laser beam.

레이저 구조광 영상기반 3차원 스캐너 개발 (Development of 3D Scanner Based on Laser Structured-light Image)

  • 고영준;이수영;이준오
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.186-191
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    • 2016
  • This paper addresses the development of 3D data acquisition system (3D scanner) based laser structured-light image. The 3D scanner consists of a stripe laser generator, a conventional camera, and a rotation table. The stripe laser onto an object has distortion according to 3D shape of an object. By analyzing the distortion of the laser stripe in a camera image, the scanner obtains a group of 3D point data of the object. A simple semiconductor stripe laser diode is adopted instead of an expensive LCD projector for complex structured-light pattern. The camera has an optical filter to remove illumination noise and improve the performance of the distance measurement. Experimental results show the 3D data acquisition performance of the scanner with less than 0.2mm measurement error in 2 minutes. It is possible to reconstruct a 3D shape of an object and to reproduce the object by a commercially available 3D printer.

Buried-Ridge Waveguide Laser Diode 제작 및 특성평가 (Fabrication and characterization of InGaAsP/InP multi-quantum well buried-ridge waveguide laser diodes)

  • 오수환;이지면;김기수;이철욱;고현성;박상기
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.669-673
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    • 2003
  • 본 연구에서는 기존의 ridge waveguide laser diode(RWG LD)보다 ridge폭에 따른 측방향 단일모드 특성이 우수하고 planar 화에 유리하며 측방향의 유효 굴절률차를 ridge 구조에 추가로 성장된 InGaAsP층의 두께로 조절이 가능한 Buried RWG LD를제작하였다. 본 연구에서는 Buried RWG LD를 CBE장치로 InGaAs/InGaAsP multiple quantum well(MQW) 에피 웨이퍼를 성장하고, LPE로 재성장하여 B-RWG LD를 제작하였다. 또한 ridge 폭을 5 $\mu\textrm{m}$와 7 $\mu\textrm{m}$로 하여 B-RWG LD를 제작하고 특성을 비교하여 보았다. 제작된 7 $\mu\textrm{m}$ B-RWG LD에서 광출력이 20㎽에 이를 때까지 고차모드 발진에 의한 kink현상이 일어나지 않았으며, 포화 광출력이 80 ㎽ 이상임을 확인하였다. 제작된 B-RWG LD가 측방향 단일모드로 동작함을 확인하기 위해 FFP을 측정한 결과, ridge 폭이 5 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.7I$_{th}$ , ridge 폭이 7 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.4I$_{th}$ 까지 단일모드로 동작함을 확인할 수 있다.

광센서용 반도체레이저의 제작 및 적용 (The fabrication and application of semiconductor laser diode for optical sensor)

  • 김정호;안세경;김동원;조희제;배정철;홍창희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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    • pp.271-274
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    • 2002
  • 본 논문에서는 광센서용 광원에 적합한 1.55$\mu\textrm{m}$ 파장대의 InGaAsP/InP 반도체레이저를 제작하였다. 레이징을 억제시켜주기 위해서 bending type의 소자를 설계 및 제작하였으며, 제작된 소자의 출력은 펄스 구동전류 100㎃에서 1.6㎽이고, 스펙트럼 폭은 40nm의 값을 가졌다. 그리고, 제작된 광원을 적용하였을 때 광섬유 자이로스코프에 파이버 종단에서의 출력은 $25^{\circ}C$, 직류 100㎃에서 540㎻였고, 스펙트럼 폭은 53nm였다. 그리고, 불규칙잡음 계수는 2.5$\times$10­$^3$deg/√hr였고, 자이로 출력 drift도 잡음수준으로 조사되었다. 따라서, 본 연구에서 제작한 광원을 광섬유 자이로 스코프에 사용 가능함을 확인하였다.

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Butt-coupled DBR-LD제작 및 동작특성 (Fabrication and lasing characteristics of tunable Butt-coupled DBR-LD)

  • 오수환;이철욱;김기수;이지면;고현성;박상기;박문호
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.327-330
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    • 2003
  • 본 논문에서는 도파로층이 1.3 $\mu\textrm{m}$ InGaAsP긴 파장 가변 BT(butt-coupled)-DBR(distributed bragg reflector)-LD(laser diode)를 제작하고, 특성을 측정하였다. Butt 결합 성장면의 성장조건을 건식식각과 선택식각 방법과 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)성장으로 최적화 한 후 활성층과 도파로층의 결합 효율을 측정한 결과 결합 효율이 85% 이상으로 나타났으며, 제작된 BT-DBR-LD에 연속전류를 인가 했을 때, 평균 임계전류는 약 21 ㎃, 최대 광출력이 25 ㎽ 이상으로 나타났다. 또한 위상제어 영역과 DBR영역에 각각 25㎃와 50 ㎃의 전류를 주입하여도 급격한 광출력 변화와 포화현상이 나타나지 않았다 이때 최대 파장 가변 폭은 7.4 nm, SMSR비는 40 ㏈이상으로 나타났다.

도파로 결합 구조에 따른 DBR-LD의 동작특성 (The Operating Characteristics of DBR-LD with Wavegudies Coupling Structure)

  • 오수환;박문호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권9호
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    • pp.666-672
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광의 결합 메커니즘이 다른 ITG(integrated-twin-guide) 와 BT(butt coupled) 구조를 가지는 두 종류의 파장 가변 DBR-LD의 제작공정과 성능에 대해서 기술하였다. 두 종류의 DBR-LD는 PBH(planar buried heterostructure) 구조론 가지며, MOVPE 성장으로 제작하였다. 제작된 DBR-LD 광출력 특성을 측정한 결과 BT-DBR-LD가 ITG-DBR-LD보다 임계전류 변화폭, 광출력 변화 폭, 기울기 효율에서 2배 이상의 우수한 특성을 나타내었다. 그리고, 준 연속 파장 가변 특성은 BT-DBR-LD가 7.2nm, ITG-DBR-LD가 7.4nm 이며, SMSR이 35dB 이상으로 우수하게 나타났다. 이와 같이 BT DBR-LD가 특성이 우수한 것은 BT 구조가 ITG 구조보다 높은 결합 효율을 나타내기 때문이다.

Noise Suppression of Spectrum-Sliced WDM-PON Light Sources Using FP-LD

  • Lee, Woo-Ram;Cho, Seung-Hyun;Park, Jae-Dong;Kim, Bong-Kyu;Kim, Byoung-Whi
    • ETRI Journal
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    • 제27권3호
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    • pp.334-336
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    • 2005
  • We improved the performance of the spectrum-sliced light source for wavelength-division-multiplexed passive optical networks by employing a Fabry-Perot laser diode(FP-LD). We found that the FP-LDs can suppress the intensity noise as significantly as using a gain-saturated semiconductor optical amplifier. The transmission characteristics were measured and analyzed in both conditions with and without employing an FP-LD.

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Effects of Transfer Gate on the Photocurrent Characteristics of Gate/Body-Tied MOSFET-Type Photodetector

  • Jang, Juneyoung;Seo, Sang-Ho;Kong, Jaesung;Shin, Jang-Kyoo
    • 센서학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.12-15
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    • 2022
  • In this study, we studied the effects of transfer gate on the photocurrent characteristics of gate/body-tied (GBT) metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET)-type photodetector. The GBT MOSFET-type photodetector has high sensitivity owing to the amplifying characteristic of the photocurrent generated by light. The transfer gate controls the flow of photocurrent by controlling the barrier to holes, thereby varying the sensitivity of the photodetector. The presented GBT MOSFET-type photodetector using a built-in transfer gate was designed and fabricated via a 0.18-㎛ standard complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process. Using a laser diode, the photocurrent was measured according to the wavelength of the incident light by adjusting the voltage of the transfer gate. Variable sensitivity of the presented GBT MOSFET-type photodetector was experimentally confirmed by adjusting the transfer gate voltage in the range of 405 nm to 980 nm.

40 Gbps All-Optical 3R Regeneration and Format Conversion with Related InP-Based Semiconductor Devices

  • Jeon, Min-Yong;Leem, Young-Ahn;Kim, Dong-Churl;Sim, Eun-Deok;Kim, Sung-Bock;Ko, Hyun-Sung;Yee, Dae-Su;Park, Kyung-Hyun
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.633-640
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    • 2007
  • We report an experimental demonstration of 40 Gbps all-optical 3R regeneration with all-optical clock recovery based on InP semiconductor devices. We also obtain alloptical non-return-to-zero to return-to-zero (NRZ-to-RZ) format conversion using the recovered clock signal at 10 Gbps and 40 Gbps. It leads to a good performance using a Mach-Zehnder interferometric wavelength converter and a self-pulsating laser diode (LD). The self-pulsating LD serves a recovered clock, which has an rms timing jitter as low as sub-picosecond. In the case of 3R regeneration of RZ data, we achieve a 1.0 dB power penalty at $10^{-9}$ BER after demultiplexing 40 Gbps to 10 Gbps with an eletroabsorption modulator. The regenerated 3R data shows stable error-free operation with no BER floor for all channels. The combination of these functional devices provides all-optical 3R regeneration with NRZ-to-RZ conversion.

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