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면 발광레이저의 파장영역 확대 및 고성능화

전문가 제언: ○ 최근 새로운 반도체 재료나 나노구조를 개척하여 고성능 반도체 광 디바이스에 적용을 목표로 하는 포토닉 시스템에서는 응용목적에 최적인 파장을 이용하고 있다. 그러나 파장이 결정되면 재료가 제한되어 광 디바이스의 성능이 한정되어버린다. 그러므로 광 디바이스의 성능향상과 파장범위를 확대하기 위하여 다양한 반도체 재료의 연구개발이 수행되고 있다.

○ 면 발광레이저는 반도체기판에 수직으로 광을 사출하는 극 미소레이저이며 2차원 어레이광원이 가능하고 극 저전력으로 동작하는 특징 때문에 광통신이나 광 센싱 등 다양한 포토닉 시스템에 이용되고 있으며 이제까지 반도체레이저에 비하여 많은 이점이 있기 때문에 신규 응용의 개척이 기대되고 있다.

○ 본고에서는 통신용 파장 1～2㎛대에서 자외·청색 등 파장대역의 확대나 초고속 변조기법의 개척, 파장가변 기술의 검토와 면 발광레이저의 기본과 절전의 경위 및 최신 기술에 대하여 해설하였다.

○ 고성능 면 발광레이저의 실현에는 광통신이나 광 센싱용 광원으로 광범한 온도범위의 동작, 저소비전력, 제작이 용이한 고성능 레이저가 중요하다. 그러므로 극 저소비전력과 면 발광레이저의 고성능 동작을 목표로 한 재료의 개발, 광 전파나 캐리어의 분포, 온도분포 등을 도입한 디바이스의 제작기술에 대하여 많은 연구가 이뤄지고 있다.

○ 앞으로 컴퓨터 사이, 또는 컴퓨터 내에서 신호전송의 지연에 의한 병목현상을 해소하기 위하여 적은 문턱 값 면 발광레이저와 고속 광 검출기를 이용하여 신호전송의 실현을 목표로 하는 면 발광레이저와 고속 포토다이오드 등 요소 디바이스의 고성능화를 위한 연구가 필요하다.

저자: Tomoyuki MIYAMOTO
자료유형: 학술정보