• 제목/요약/키워드: complex coupled DFB laser

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양 단면 반사율 조합과 결합 계수 비에 따른 Complex-Coupled DFB 레이저 다이오드의 파워 추출 효율과 발진 파장 분포 (Power extraction efficiency and lasing wavelength distribution of complex-coupled DFB lasers for various facet reflectivity combinations and coupling coefficient ratios)

  • 김상택;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.149-157
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    • 2004
  • 문턱 전류 이상에서 complex-coupled(CC) DFB 레이저의 여러 가지 |$\chi$L|과 양 단면 반사율 조합에 대하여 파워 추출 효율과 발진 파장 분포를 구하였고 문턱 전류에서의 결과와 비교하였다. 또한 결함 계수 비(CR)와 Ar 단면의 반사율이 파워 추출 효율과 발진 파장 분포에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 문턱 전류에서 in-phase(IP) CC DFB 레이저와 anti-phase(AP) CC DFB 레이저의 파워 추출 효율에 대하여 도시한 단일 모드 수율은 정확히 일치하였다. 그러나 문턱 전류 이상에서는 IP CC DFB 레이저의 파워 추출에 대하여 도시한 단일 모드 수율은 AP CC DFB 레이저보다 크게 나타났다. IP CC DFB 레이저의 경우 양 단면 반사율 조합이 AR-HR의 경우가 다른 반사율 조합에 비해 단일 모드 수율이 크고 또한 파워 추출 효율이 큼을 알 수 있었다. 본 논문에서 고려한 경우 중에서 |$\chi$L|이 0.8이고 AR-HR인 경우가 문턱 전류 이상에서 단일 모드 수율과 파워 추출 효율이 가장 컸다. 양 단면 반사율 조합이 AR-HR인 경우 CR이 커질수록, AR단면의 반사율이 작아질수록 spatial hole burning 현상이 완화되어 단일 모드 수율과 파워 추출 효율이 커졌다. 양 단면 반사율 조합이 AR-HR인 경우 CC DFB 레이저의 발진 파장은 DFB 금지 대역 내에 넓게 분포하였다. CR이 증가할수록 IP CC DFB 레이저는 장파장 모드에, AP CC DFB 레이저는 단파장 모드에 발진 파장 분포가 증가하였다. |$\chi$L|이 커질수록 발진 파장이 존재하는 파장 폭이 작아 지고 발진 파장 분포가 장파장 쪽으로 이동하였다.

매우 넓은 영역의 Self-Pulsation 주파수와 높은 변조 지수를 가자는 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저 (A Multi-Section Complex-Coupled DFB Laser with a Very Wide Range of Self-Pulsation Frequency and High Modulation Index)

  • 김부균;김태영;김상택;김선호;박경현
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.191-197
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    • 2006
  • 두 개의 DFB 영역과 위상조정 영역으로 구성된 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저에서 방출되는 두 모드의 비팅에 의해서 발생하는 Self-Pulsation(SP) 동작 특성을 전산 모의 하였다. SP 주파수는 두 DFB 영역에서 발진하는 모드의 파장 차이에 의해 결정되며, 각각의 DFB 영역의 발진 모드의 파장은 회절격자 주기의 변화에 의해 달라진다. 두 DFB 영역의 회절격자의 주기 차이를 변화시킴으로써 다중 영역 DFB 레이저에서 밭생하는 SP 주파수를 매우 낮은 주파수에서 THz 영역까지 변화시킬 수 있었다. 또한 발진 모드가 다른 DFB 영역의 금지대역에 놓이지 않는 경우 발진되는 모드는 다른 DFB 영역으로 큰 반사 없이 진행하여 두 모드들 사이의 상호작용이 크게 발생하여 index-coupled 회절격자를 가지는 다중 영역 DFB 레이저와는 달리 변조 지수가 매우 큰 출력을 얻을 수 있었다.

이득 분산이 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저의 Self-Pulsation 특성에 미치는 효과 (Effect of Gain Dispersion on the Characteristics of Self-Pulsation in a Multisection Complex-Coupled DFB Laser)

  • 김태영;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.56-65
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    • 2007
  • 이득 분산이 두 개의 복소 결합 DFB 영역과 위상조정 영역으로 구성되는 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저에서 발진하는 두 모드의 비팅에 의한 self-pulsation (SP) 주파수와 출력 파워의 변조지수에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 능동 영역의 이득이 최대가 되는 파장을 두 DFB 영역의 발진 모드의 파장 중심 또는 브래그 파장 중심에 위치시킨 경우가 특정 DFB 영역의 발진 모드의 파장 또는 브래그 파장에 위치시킨 경우에 비하여 두 DFB 영역의 브래그 파장 차이, ${\Dalta}{\lambda}_{B}$, 증가에 따른 두 발진 모드가 받는 이득 차이가 적게 발생하여 최대 SP 주파수가 크고, 변조지수 특성도 좋음을 볼 수 있었다. 또한 능동 영역의 이득이 최대가 되는 파장을 두 DFB 영역의 브래그 파장 중심에 위치시키는 경우가 발진 모드의 파장 중심에 위치시키는 경우에 비하여 더 큰 최대 SP 주파수를 얻을 수 있었고 변조지수 특성도 더 우수함을 볼 수 있었다.

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.

양 단면 반사율과 위상 조정 영역의 위상이 다중 영역 Complex-Coupled DFB 레이저의 수율 특성에 미치는 영향 (Effect of the Reflectivity of Both Facets and the Phase of a Phase Tuning Section on the Yield of a Multisection Complex-Coupled DFB Laser)

  • 김태영;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.323-332
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    • 2007
  • 양 단면 반사율과 단면 회절격자의 위상, 위상 조정 영역의 위상이 두 개의 DFB 영역과, 가운데 위상 조정 영역을 가진 다중 영역 CC(complex-coupled) DFB 레이저의 SP(self-pulsation) 동작 특성에 미치는 영향을 수율 관점에서 살펴보았다. 결합세기와 CR(coupling ratio)이 작을수록 양 단면과 다른 DFB 영역에서 반사되는 필드가 모드의 특성에 미치는 영향이 증가하여 수율이 감소한다. 결합세기와 CR에 상관없이 양 단면 반사율이 증가할수록 최대 수율과 수율이 60% 이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 감소함을 볼 수 있었다. 같은 결합세기에서는 CR이 0.2인 경우가 CR이 0.1인 경우보다 복소 결합 효과가 커 최대 수율과 수율이 60%이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 큼을 볼 수 있었다. 결합세기가 3이고 CR이 0.2인 경우가 DFB 영역의 발진 모드가 외부의 영향을 적게 받고 SHB(spatial hole burning) 효과도 크지 않아 양 단면 반사율의 변화와 위상 조정 영역의 위상 변화에 따른 수율 특성이 가장 좋음을 볼 수 있었다.

양 단면 반사율과 위상 조정 영역의 위상이 Self-Pulsation 주파수가 THz 대역인 다중 영역 Complex-Coupled DFB 레이저의 수율 특성에 미치는 영향 (Effect of the Reflectivity of Both Facets and the Phase of a Phase Tuning Section on the Yield Characteristics of a Multisection Complex-Coupled DFB Laser with Self-Pulsation Frequency of THz Region)

  • 김태영;박재우;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.208-218
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    • 2008
  • 양 단면 반사율과 단면 회절격자의 위상, 위상 조정 영역의 위상이 모드 비팅에 의한 SP(self-pulsation) 주파수가 THz 대역인 다중 영역 CC(complex-coupled) DFB 레이저의 SP 동작 특성에 미치는 영향을 수율 관점에서 살펴보았다. 양 단면 회절격자의 위상을 0으로 고정시킨 다중 영역 CC DFB 레이저에서 같은 결합세기와 CR(coupling-ratio)을 가지는 경우 양 단면 반사율이 커질수록, 같은 결합 세기와 단면 반사율을 가지는 경우 CR이 작을수록, SP 주파수 변화폭이 큼을 볼 수 있다. 또한 같은 CR과 단면 반사율을 가지는 경우는 결합세기가 큰 경우가 SP 주파수 변화폭이 작음을 볼 수 있다. 결합세기가 3인 경우 같은 단면 반사율에서 CR이 커질수록 (같은CR에서 단면 반사율이 커질수록) 수율이 80% 이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 감소함을 볼 수 있다. 결합세기가 4인 경우 같은 단면 반사율에서 CR이 커질수록(같은 CR에서 단면 반사율이 커질수록) 수율이 80% 이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 증가함을 볼 수 있다.