[논문]개구 크기에 따른 테라헤르츠 표면 발광 반도체 레이저의 광손실에 대한 연구

유영훈

doi:10.3807/kjop.2003.14.1.092

초록
AI-Helper

공진기 내에 유전체 개구를 채용하고, $a-So/SiO_2_2$를 브라그 거울로 이용하고, 발진 파장이 38 $\mu\textrm{m}$인 표면 발광 테라헤르츠 레이저의 브라그 거울의 반사율을 계산하여 공진기 내 개구에 의한 회절 손실을 계산하였다. 공진기 내 개구의 크기, 위치, 두께 모두 회절 광 손실에 영향을 주는 것을 알 수 있었다 개구의 크기가 발진 파장의 5배 이상이면 개구의 두께가 회절 손실에 미치는 영향이 미미하나, 개구의 크기가 발진 파장보다 작은 경우에는 개구의 두께가 회절 광 손실에 많은 영향을 주는것을 알 수 있었다. 이러한 회절 손실을 줄이고 충분한 반사율을 얻기 위해서는 레이저 개구의 두께가 3nm 경우에 개구의 크기는 적어도 1$\lambda$이상이 되어야 함을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Dielectric apertures in vertical cavity laser have been used for improved device performance. Numerical analysis is used to estimate the optical losses as the aperture diameter is reduced. The optical losses depend on the aperture size, thickness and location. The optical loss strongly depend on the...

Dielectric apertures in vertical cavity laser have been used for improved device performance. Numerical analysis is used to estimate the optical losses as the aperture diameter is reduced. The optical losses depend on the aperture size, thickness and location. The optical loss strongly depend on the aperture size and thickness when the aperture size is similar or smaller than the emitted wavelength. The optical loss is negligible and not depend on the aperture thickness when the aperture size is larger than 5 times emitted wavelength.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

반사율이 rh=r0 exp(So)인 거울이 액티브로부터 A/2 만큼 떨 어져 있는 경우를 고려해 보자. 여기서는 반사 계수이다.

가설 설정

그림 3. 개구모양 (a) 렌즈모양의 개구, (b) 계단모양의 개구.

제안 방법

그러나 현재 유전체 개구를 채용한 테라헤르츠파 표면발광 다이오드레이저에 대한 이론적 실험적 연구는 매우 미미하다. 본 연구에서는 유전체 개구를 채용한 테라헤르츠파 표면발광 다이오드레이저 공진기 내에서 간단한 주기적인 렌즈 도파로 모델을 이용하여 발진 모드의 빔 크기를 구하고, 이를 이용하여 발진 모드의 회절 손실을 계산하여 발진 모드의 공진기 내 에서의 광 손실을 계산하였다.
본 연구에서는 공진기 내에 유전체 개구를 채용하고, 발진 피장이 38 ㎛이고, a-Si/SiO를 브라그 거울로 이용한 표면 발 광 테라헤르츠 레이저의 브라그 거울의 반사율을 계산하여, 공 진기 내의 개구에 의한 회절 광 손실을 계산하였다. 렌즈모양 의 개구를 채용한 공진기에서 빛 전파법칙을 이용하여 브라그 거울의 반사율 변화를 계산해본 결과, 개구의 크기, 우]치, 두 께 모두 회절 손실에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

성능/효과

본 연구에서는 전기장의 모양이 Hermitte-Gaussian인 경우를 고겨 하였고, 공진기 길이는 #, 액티브는 공진기 중심에 위치해 있고, 위층과 아래층의 브라그 거울은 10층의 a-Si/SiCh로 이루어져있으며, 평면파가 입사하는 경우 반사율 은 99.99%이다. TEMoo모드의 전기장 형태는 (12)식과 같다.
본 연구에서는 공진기 내에 유전체 개구를 채용하고, 발진 피장이 38 ㎛이고, a-Si/SiO를 브라그 거울로 이용한 표면 발 광 테라헤르츠 레이저의 브라그 거울의 반사율을 계산하여, 공 진기 내의 개구에 의한 회절 광 손실을 계산하였다. 렌즈모양 의 개구를 채용한 공진기에서 빛 전파법칙을 이용하여 브라그 거울의 반사율 변화를 계산해본 결과, 개구의 크기, 우]치, 두 께 모두 회절 손실에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 개구의 크기가 발진파장(38 μm)의 약 5배(150 μm)이상이면 개구의 두 께가 회절 광 손실에 미치는 영향이 미미하나, 개구의 크기가 발진 파장보다 작은 경우에는 개구의 두께가 회절 손실에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
렌즈모양 의 개구를 채용한 공진기에서 빛 전파법칙을 이용하여 브라그 거울의 반사율 변화를 계산해본 결과, 개구의 크기, 우]치, 두 께 모두 회절 손실에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 개구의 크기가 발진파장(38 μm)의 약 5배(150 μm)이상이면 개구의 두 께가 회절 광 손실에 미치는 영향이 미미하나, 개구의 크기가 발진 파장보다 작은 경우에는 개구의 두께가 회절 손실에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 표면 발광 레이저의 구조 특징상 레이저 발진 전류를 낮추기 위해서는 반사율이 매우 높아야 되나 레이저 개구 크기가 작으면 회절 손실이 매우 커 서 원하는 반사율을 얻을 수 없다.

참고문헌 (16)

Köhler, Rüdeger, Tredicucci, Alessandro, Beltram, Fabio, Beere, Harvey E., Linfield, Edmund H., Davies, A. Giles, Ritchie, David A., Iotti, Rita C., Rossi, Fausto. Terahertz semiconductor-heterostructure laser. Nature, vol.417, no.6885, 156-159.

상세보기
Meyer, J. R., Hoffman, C. A., Bartoli, F. J., Ram-Mohan, L. R.. Type-II quantum-well lasers for the mid-wavelength infrared. Applied physics letters, vol.67, no.6, 757-759.

상세보기
Gmachl, Claire, Capasso, Federico, Tredicucci, Alessandro, Sivco, Deborah L., Hutchinson, Albert L., Chu, S. N. George, Cho, Alfred Y.. Noncascaded intersubband injection lasers at λ≈7.7 μm. Applied physics letters, vol.73, no.26, 3830-3832.

상세보기
Müller, Antoine, Beck, Mattias, Faist, Jérôme, Oesterle, Ursula, Ilegems, Marc. Electrically tunable, room-temperature quantum-cascade lasers. Applied physics letters, vol.75, no.11, 1509-1511.

상세보기
Wu, Q., Hewitt, T. D., Zhang, X.-C.. Two-dimensional electro-optic imaging of THz beams. Applied physics letters, vol.69, no.8, 1026-1028.

상세보기
Mittleman, D.M., Jacobsen, R.H., Nuss, M.C.. T-ray imaging. IEEE journal on selected topics in quantum electronics : a publication of the IEEE Communications Society, vol.2, no.3, 679-692.

상세보기
Huffaker, D.L., Graham, L.A., Deppe, D.G.. Fabrication of high-packing-density vertical cavity surface-emitting laser arrays using selective oxidation. IEEE photonics technology letters : a publication of the IEEE Laser and Electro-optics Society, vol.8, no.5, 596-598.

상세보기
Iga, K., Koyama, F., Kinoshita, S.. Surface emitting semiconductor lasers. IEEE journal of quantum electronics, vol.24, no.9, 1845-1855.

상세보기
Lear, K.L., Mar, A., Choquette, K.D., Kilcoyne, S.P., Schneider Jr., R.P., Geib, K.M.. High-frequency modulation of oxide- confined vertical cavity surface emitting lasers. Electronics letters, vol.32, no.5, 457-.

상세보기
Fiedler, U., Reiner, G., Schnitzer, P., Ebeling, K.J.. Top surface-emitting vertical-cavity laser diodes for 10-Gb/s data transmission. IEEE photonics technology letters : a publication of the IEEE Laser and Electro-optics Society, vol.8, no.6, 746-748.

상세보기
Bewley, W.W., Felix, C.L., Vurgaftman, I., Aifer, E.H., Meyer, J.R., Goldberg, L., Lindle, J.R., Chow, D.H., Selvig, E.. Continuous-wave mid-infrared VCSELs. IEEE photonics technology letters : a publication of the IEEE Laser and Electro-optics Society, vol.10, no.5, 660-662.

상세보기
Harrison, P., Kelsall, R.W., Donovan, K., Kinsler, P.. Solid-state terahertz sources using quantum-well intersubband transitions. IEEE transactions on microwave theory and techniques, vol.48, no.4, 645-652.

상세보기
Corzine, S.W., Geels, R.S., Scott, J.W., Yan, R.-H., Coldren, L.A.. Design of Fabry-Perot surface-emitting lasers with a periodic gain structure. IEEE journal of quantum electronics, vol.25, no.6, 1513-1524.

상세보기
Hegblom, E. R., Babic, D. I., Thibeault, B. J., Coldren, L. A.. Estimation of scattering losses in dielectrically apertured vertical cavity lasers. Applied physics letters, vol.68, no.13, 1757-1759.

상세보기
Deppe, D.G., Huffaker, D.L., Oh, Tchang-Hun, Deng, Hongyu, Deng, Qing. Low-threshold vertical-cavity surface-emitting lasers based on oxide-confinement and high contrast distributed Bragg reflectors. IEEE journal on selected topics in quantum electronics : a publication of the IEEE Communications Society, vol.3, no.3, 893-904.

상세보기
10.1143/JJAP.14.1799

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 개구 크기에 따른 테라헤르츠 표면 발광 반도체 레이저의 광손실에 대한 연구
Estimation of optical losses in dielectric apertured terahertz vertical cavity lasers 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

성능/효과

참고문헌 (16)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 개구 크기에 따른 테라헤르츠 표면 발광 반도체 레이저의 광손실에 대한 연구 Estimation of optical losses in dielectric apertured terahertz vertical cavity lasers 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

성능/효과

참고문헌 (16)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

유영훈 (26)

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문 더보기

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 개구 크기에 따른 테라헤르츠 표면 발광 반도체 레이저의 광손실에 대한 연구
Estimation of optical losses in dielectric apertured terahertz vertical cavity lasers 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

활용도 Top5 논문