이중 전극 구조를 이용한 반도체 레이저의 직접 변조 성능 향상

Abstract

반도체 레이저의 직접 변조 시에 발생하는 레이저의 주파수 처핑(chirping) 현상을 감소시켜 직접 변조를 하는 레이저 다이오드의 변조 특성을 향상시키기 위하여 이중 전극을 가진 구조의 반도체 레이저를 제안하였다. 이중 전극 레이저는 일반적인 측면 방출형 반도체 레이저와 달리 하나의 광이득 매질에 대하여 전기적으로 전극을 분리한 구조이다. 본 논문에서는 이중 전극 구조의 반도체 레이저를 이용하여 직접 변조시 발생하는 처핑(chirping)과 이에 따른 광신호의 선폭을 감소시킴으로써 단일 전극 구조의 레이저 다이오드와 비교하여 10-Gbps NRZ(non-return-to zero) 신호의 80-km 광전송에 대하여 2.5 dB의 광링크 수신감도 향상을 달성하였다. We propose a novel method to reduce laser chirp and improve modulation performance in semiconductor laser by using dual-electrode structure. Dual-electrode structure is realized by segmenting a electrode on top of gain medium, as was the case of edge emitting laser diode, into electrically isolated two electrodes. By using the proposed structure, we have experimentally achieved a reduction of laser spectral width of 0.23 nm and an improvement of 2.5-dB receiver sensitivity at an 80-km fiber transmission for 10-Gbps NRZ (non-return-to zero) data stream.