InGaAs 양자점 레이저 다이오드와 양자우물 레이저 다이오드의 특성 비교

Abstract

분자선 에피택시(molecular beam epitaxy, MBE)로 성장된 InGaAs 양자점 레이저 다이오드(quantum dot laser diode, QD-LD)와 InGaAs 양자우물 레이저 다이오드(quantum well laser diode, QW-LD)의 특성을 비교하였다. 펄스 입력전류 하에서 문턱전류밀도(threshold current density, <TEX>$J_{th}$</TEX>), 특성온도(characteristic temperature, <TEX>$T_0$</TEX>), 온도에 따른 발진파장의 변화도(<TEX>$d{\lambda}/dT$</TEX>)를 측정한 결과, 양자우물 레이저 다이오드는 <TEX>$J_{th}\;=\;322\;A/cm^2,\;T_0\;=\;55.2\;K,\;d{\lambda}/dT\;=\;0.41\;nm/^{\circ}C$</TEX>로 측정되었으며, 양자점 레이저 다이오드는 <TEX>$J_{th}\;=\;116\;A/cm^2,\;T_0\;=\;81.8\;K,\;d{\lambda}/dT\;=\;0.33\;nm/^{\circ}C$</TEX>로 측정되었다. 양자점 레이저 다이오드는 양자우물 레이저 다이오드와 비교하였을 때, 문턱전류밀도 및 발진 광 파워가 상대적으로 우수한 결과를 보여주었다. We have investigated the lasing characteristics of the InGaAs quantum dot laser diode (QD-LD) and InGaAs quantum well laser diode (QW-LD) operated at the 980 nm wavelength range. The 980-nm lasers are used as a pumping source for a erbium-doped fiber amplifier (EDFA) and it shows high efficiency in long-haul optical fiber network. We have compared the threshold current density, the characteristic temperature, the optical power and the internal efficiency of QD-LD and QW-LD under a pulsed current condition. The QD-LD shows superior performances to the QW-LD. Further optimization of a LD structure is expected to the superior performances of a QD-LD.