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AlGaAs 계면 발광레이저의 발진모드 및 편광제어

전문가 제언: ○ 수직공진형 면발광반도체레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 가운데 파장 780nm대의 것은 광학계와 결합하여 프린터용으로 많이 사용된다. 반면 파장 850nm대의 것은 단거리 통신분야와 광정보처리분야 등에서 이용될 가능성이 크다. 사무실 또는 가정에서 LAN의 고속화 광전송화로 인하여 그 수요는 기하학적으로 증가될 것이 예상되며 시장성이 유망하다.

○ VCSEL은 지역 또는 저장분야 네트워크분야만 아니라 지근거리 통신에도 사용되고 있다. 칩과 칩 사이, 또는 보드와 보드 사이의 데이터전송 또는 광인터코넥션, 광파이버, 광도파로 등 여러 모양의 광 매체로써 이용되고 특히 리니어 어레이형 VCSEL은 병열 신호처리를 수행할 수 있다. 이를 사용함으로써 종래의 방식에 비하여 고속성, 내잡음성, 기판면적의 축소, 부품수의 감소 등의 이점이 생긴다.

○ 본문에서는 프린터용 광원으로써 VCSEL을 사용하기 위한 일련의 시책을 기술하였다. 선택산화형 VCSEL에 산화개구면 직경과 같은 정도의 전극 입구면을 개량하여 발진모드의 제어를 시도하였다. 0차 모드와 1차 모드 사이 주회손실의 차를 이용함으로써 효과적으로 1차 모드의 발진을 억제하고 0차 모드(기본모드)발진을 얻을 수 있는 산화개구면의 직경을 확대하는 것이 가능하도록 하였다. 이렇게 함으로써 쉽게 VCSEL은 2차원화 되었고, 저소비전력화, 크기의 최소화 등을 이루어 앞으로 새로운 응용분야가 개척될 것으로 기대된다.

○ 이들은 광학과 반도체제조기술을 잘 융합하여 종합적으로 요구되는 분야에서 실용적인 효과를 거둔 것이다 특히 광의 반도체 개구면을 선택적으로 산화시켜서 전기적으로는 고저항을 만들어 주고 광학적으로는 모드제어뿐만 아니라 광의 투과를 용이하게 하는 1석 3조의 효과를 거두고 있다. 그렇다고 창조적인 기술개발은 아니며 단지 기술의 융합이라 볼 수 있겠다. 우리도 이러한 기술의 융합분야를 많이 찾아보았으면 한다.

저자: UEKI, Nobuaki ; NAKAMURA, Takeshi
자료유형: 학술정보