• 제목/요약/키워드: lasing wavelength distribution

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문턱 전류 이상에서 양 단면 반사율 조합에 따른 index-coupled DFB 레이저의 파워 추출 효율과 발진 파장 분포 (Power extraction efficiency and lasing wavelength distribution of index-coupled DEB lasers above-threshold for various facet reflectivity combinations)

  • 김상택;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.413-422
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    • 2003
  • 문턱 전류에서 여러 가지 kL과 양 단면 반사율 조합에 대하여 IC DFB 레이저의 파워 추출 효율과 발진 파장 분포를 구하였고 문턱 전류 이상에서의 결과와 비교하였다 양 단면 반사율의 비대칭성이 커질수록 파워 추출 효율이 큼을 알 수 있었다. 문턱 전류 이상에서 파워 추출 효율은 문턱 전류에 비하여 약간 증가하였다. kL이 커질수록 중앙 부분의 광자 밀도가 상대적으로 증가되기 때문에 파워 추출 효율은 감소하였다. 양 단면 반사율 조합의 비대칭성이 증가할수록 모드 degeneracy가 완화되어 발진 파장의 분포는 금지 대역 내에 전체적으로 고르게 분포하였다. 양 단면 반사율 조합이 AR-HR인 경우 문턱 전류와 문턱 전류 이상에서 발진 파장의 분포는 비슷한 형태를 나타냈다. 반면에 양 단면 반사율 조합이 대칭인 AR-AR인 경우 문턱 전류에서의 발진 파장의 분포는 장파장 모드와 단파장 모드 근처에 존재하였으나 문턱 전류 이상에서는 SHB 현상으로 인하여 장파장 모드에 집중적으로 분포하였다. kL이 증가할수록 금지 대역의 폭이 넓어져 발진 파장의 분포도 넓은 영역에 분포함을 알 수 있었다. AR 단면의 반사율에 따른 파워 추출 효율의 변화와 발진 파장의 분포의 변화는 매우 작았다.

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.

고속 통신용 DFB 레이저의 빔 분포 해석 (Beam Profile Analysis of DFB Laser for High Speed Communications)

  • 권기영
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권3호
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    • pp.419-425
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    • 2020
  • 본 연구에서는 무반사 코팅을 하지 않은, 두 개의 거울 면을 갖는 1.55um 파장용 DFB(Distributed Feedback) 레이저에서 굴절률 격자와 이득 격자가 동시에 존재할 때, 해석 프로그램을 개발하여 종 방향으로 발진 모드의 빔 분포를 해석하였다. 굴절률 격자와 이득 격자가 거울 면에서 갖는 위상 값의 변화에 따라서, δL<0인 경우에 대하여, DFB 레이저의 발진 모드에 대한 발진 이득, 빔 분포 |R(z)|와 |S(z)|, 그리고 방사전력비 Pl/Pr를 비교 분석하였다. 거울 면에서의 격자 위상 값에 관계없이 발진 모드의 문턱 전류를 낮추고 주파수 안정성을 높이기 위해서는, κL이 8보다 커야한다.

연속 파장 가변시 현상론적인 비선형 이득포화효과가 다전극 DBR 레이저의 잡음특성에 미치는 영향 (Phenomenological Nonlinear Gain Saturation Effect on the Noise Characteristics of a Multi-electrode DBR Laser with Continuous Frequency Tuning)

  • 이석목;최원준;한일기;김회종;우덕하;김선호;이정일;감광남;박홍이
    • 한국광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.135-141
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    • 1995
  • 현상론적인 비선형 이득 포화 효과가 연속 파장 가변시 다전극 DBR 레이저의 잡음 특성에 미치는 영향을 이론적으로 연구하였다. 광전송선 모델에 종 방향으로의 자발적 방출 분포에 의한 향상계수 K와 비선형 이득 포화 효과를 고려하여 연속 파장 가변시 출력의 감소에 따른 상대적 세기 잡음과 주파수 잡음 특성을 분석하였다. 수동부분의 주입전류의 증가에 따라 자발적 방출률은 증가하며, 이에 비례하여 상대적 세기 잡음, 주파수 잡음 및 선폭은 증가한다. 현상론적인 비선형 이득 포화 효과는 상대적 세기 잡음 및 주파수 잡음 특성에 큰 영향을 주지만 선폭은 오히려 감소한다.

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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.

무반사 면을 갖는 DFB 레이저의 빔 분포 시뮬레이션과 검정 (Simulation and Examination for Beam Profile of DFB Laser with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영;기장근
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.55-63
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    • 2020
  • 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 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. 문턱에서 최소 이득을 필요로 하는 제 1모드에 대하여, 종 방향으로의 발진 모드의 빔 분포와 방사전력비 Pl/Pr를 ρl의 위상=π인 경우와 ρl의 위상=π/2인 경우에 대하여 비교 검증했다. ρl의 위상=π인 경우, 낮은 문턱 전류와 높은 주파수 안정성을 얻기 위해서는, κL이 8보다 커야 한다. ρl의 위상=π/2인 경우, 낮은 문턱 전류를 위해서는 κL=1.0이 되도록 해야 하고, 이때 발진 주파수는 격자 주파수와 일치한다. 반사 방지 코팅을 하지 않은, 두 개의 거울 면을 가진 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저보다, 한쪽 거울 면에 무반사 코팅을 한 경우에 모드 선별성이 훨씬 크다.