A new scheme for bi-directional HDTV/Gigabit Ethernet/CATV transmission over a hybrid dense-wavelength-division-multiplexing passive optical network (DWDM-PON) is proposed and demonstrated. It is based on injection-locked vertical-cavity surface-emitting lasers and distributed-feedback laser diodes as transmitters. Services with 129 HDTV channels, a 1.25 Gbps Gigabit Ethernet connection, and 77 CATV channels are successfully demonstrated over 40 km single-mode fiber links. Good performance of bit error rate, carrier-to-noise ratio, composite second order, and composite triple beat is achieved in our proposed bidirectional DWDM-PON.
Kim, Tae-Yong;Kim, Tae-Ki;Kim, Sang-In;Kim, Sang-Bae
ETRI Journal
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제30권6호
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pp.833-843
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2008
The effect of forward and reverse electrostatic discharge (ESD) on the electro-optical characteristics of oxide vertical-cavity surface-emitting lasers is investigated using a human body model for the purpose of understanding degradation behavior. Forward ESD-induced degradation is complicated, showing three degradation phases depending on ESD voltage, while reverse ESD-induced degradation is relatively simple, exhibiting two phases of degradation divided by a sudden distinctive change in electro-optical characteristics. We demonstrate that the increase in the threshold current is mainly due to the increase in leakage current, nonradiative recombination current, and optical loss. The decrease in the slope efficiency is mainly due to the increase in optical loss.
광통신의 파장(1.3.mu.m)에서 동작하는 수직공진 표면광 반도체 레이저를, InGaAsP(.lambda.$_{g}$=1.3.mu.m)이득매질의 에피충돌 양면에 Si/SiO$_{2}$ 유전체 반사경을 증착하여 제작하였다. 제작된 수직공진 반도체 레이저를 Nd-YAG 레이저의 펄스로 광펌핑하여 1.3mu.m근처 파장에서 레이저 동작을 확인하였다. 그리고, 반사율에 따른 문턱 펌프량의 변화, 편광특성 및 펌프광점의 크기에 따른 문턱 펌핑 밀도의 변화 등의 레이저 동작 특성을 조사하였다.
전류집속을 위하여 Vertical Cavity Surface Emitting Laser(VCSEL)에 임플랜트 공정으로 만들어지는 반 절연층의 깊이는 VCSEL의 특성 및 신뢰도에 많은 영향을 준다. 이 연구에서는 낮은 문턱전류와 높은 신뢰도의 관점에서 최적화된 임플랜트 깊이를 정하고, 전기적 미분특성을 사용하여 최적화된 임플랜트 깊이를 판정하는 간단한 방법을 제시하였다. 최적화된 임플랜트 깊이는 임플랜트 선단을 1 - λ cavity에서 p-DBR mirror 약 2 주기 위에 위치시키는 것이다. 이 최적화된 임플랜트 깊이는 임플랜트 영역 밑을 옆 방향으로 흐르는 누설전류의 크기로부터 구할 수 있다. 전기적 미분특성은 이 누설전류를 찾아내는 좋은 방법인데, 이 전기적 미분특성을 이용하면 임플랜트 깊이를 간단하고 빠르게 알아낼 수 있기 때문이다.
단일기본모드 수직공진표면광레이저(VCSELs)는 광네트워크, 광연결, 광저장 및 레이저 프린팅 등 다양한 분야에 응용이 가능한 소자로서 많은 관심과 연구가 증대되고 있다. 일반적으로 VCSELs은 공간홀버닝(spatial hole burning)과 열 렌즈효과(thermal lensing)로 인하여 단일기본모드로 동작하기가 쉽지 않다. 지금까지 여러 가지 연구가 진행되고 있는데 대표적인 예로서 VCSEL의 공진기를 길게 하거나 출력경 표면을 정교하게 식각하는 방법, 그리고 이온 주입구경과 산화막을 함께 사용한 것들이 있다. (중략)
장파장 수직 공진 표면광 레이저는 편리성, 경제성 및 확장성 때문에 많은 주목을 받아 왔다. 이것은 2차원 행렬로 기판에 제작되어 기판 상에서 테스트가 가능하고 기판 표면으로 광 출력이 되는 장점이 있어 모듈 제작비용을 낮출 수 있다. 또한 출력광의 모양을 원형으로 하면 광섬유 연결 효율이 좋아서 광 연결에 필요한 광학부품을 최소화할 수 있다. 특히 1.3-1.55$mu extrm{m}$ 수직 공진 표면광 레이저는 광섬유에서의 분산과 손실이 가장 낮아서 광통신용 광원으로 많은 연구가 진행되고 있다. (중략)
Kyriakis-Bitzaros, Efstathios D.;Katsafouros, Stavros G.;Halkias, George
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제2권1호
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pp.82-86
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2002
It is demonstrated that the conventional current-pulse laser drivers are not adequate in driving VCSELs operating at multi-Gb/s speeds. Simulation results, including the bonding parasitics, show that high-performance VCSELs are more efficiently driven using voltage-pulse mode of operation. The optical output power is almost doubled in the voltage-mode of operation, while the total electrical power consumption of the transmitter decreases by 20%.
새롭게 발전시킨 등가 전송선로 해석법을 이용하여 원형 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(VCSELs)의 공진특성을 연구되었다. VCSEL을 설계하기 위하여 필요한 광학변수들인 주기적인 Bragg 거울에서 나타나는 차단대역 특성과 반사율을 분석하였다. 또한, 설계된 VCSEL의 양자효율과 문턱 전류밀도를 평가하기 위하여 원형 모드 전송 선로 해석법의 횡방향 공진조건을 이용하였다. 이 해석법은 원형 VCSEL의 광학적 특성들을 분석하기 위한 수치해석 시간을 현저하게 줄여 주며, 명확한 설계개념을 제공한다.
전자선 증착기를 이용하여 $1.3{\mu}m$ 중심 파장의 파브리-페로 에탈론을 $Al_{2}O_3$와 a-Si 박막 쌍으로 증착하였다. 제작된 에탈론의 투과율 및 반사율 스펙트럼을 측정하여, 공진 파장에서 투과 반치폭이 ${\sim}12.1\;nm$이며 피네세(finesse) 값은 53임을 알았다. $Al_{2}O_3$ 단일박막의 광학 상수는 타원분광기법으로 측정하였다. $Al_{2}O_3$와 a-Si 박막 에탈론의 측정을 통하여 a-Si 박막의 굴절률은 각각 실수부 3.120, 허수부 0.002로 측정하였다. 이러한 박막 쌍은 $1.3{\mu}m$ 파장 표면방출레이저의 출력 반사경으로 사용 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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