KR100713342B1 - 광대역 이득 레이저 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은, 파장분할 다중방식(wavelength-division-multiplexed: WDM) 광송신기의 윈도우 구조부가 적용된 광대역 이득 레이저에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 윈도우 구조부를 적용하여 무반사 코팅을 10% 이상으로 설정할 수 있도록 함으로써, 수율을 높일 수 있는 윈도우 구조부가 적용된 광대역 이득 레이저를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 기판 상에 형성되어, 비간섭성 광에 의해 파장 잠김된 광신호를 생성하는 광대역 이득 레이저에 있어서, 상기 광대역 이득 레이저의 전 단면에 위치하며, 상기 비간섭성 광을 상기 광대역 이득 레이저의 내부로 입력시키며 상기 파장 잠김된 광신호를 상기 광대역 이득 레이저의 외부로 출력시키는 전면거울과; 상기 전면거울의 일 측면에 연결되며, 상기 광대역 이득 레이저의 내부에서 전면거울로 입력되는 광신호에 대한 반사율을 조절하기 위한 윈도우 구조부와; 상기 광대역 이득 레이저의 후 단면에 위치하며, 입력되는 광신호를 상기 전면거울 측으로 반사시키기 위한 후면거울과; 상기 윈도우 구조부 및 후면거울의 사이에 위치하며, 상기 광대역 이득 레이저 내부의 광신호가 일정 파장의 광신호로 파장 잠김될 때까지 증폭시키기 위한 광대역 이득매질을 포함함을 특징으로 하는 광대역 이득 레이 저를 제공하는 것을 특징으로 함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 파장분할 다중방식 광송신기에 이용됨.
파장분할 다중방식, 광송신기, 광대역 이득 레이저, 윈도우 구조부

Description

광대역 이득 레이저{Wide-band gain laser diode with a window structure in wavelength division multiplexing optical transmitter}
도 1 은 종래의 광대역 이득 레이저가 적용된 파장분할 다중방식 광송신기의 작동 원리를 설명하기 위한 일실시예 구성도.
도 2a 및 2b 는 종래의 페브릿-페롯 레이저와 광대역 이득 레이저를 비교한 온도 범위를 예시한 예시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 이득매질과 윈도우 구조부를 갖는 광대역 이득 레이저의 개략적인 구성을 나타내는 구성도.
도 4a 및 도 4b 는 도 3에 도시된 광대역 이득매질의 비대칭 양자 우물 구조와 동작 특성을 나타내는 그래프.
도 5 는 도 3 에 도시된 광대역 이득 레이저의 개략적인 구성을 나타내는 구성도.
도 6 은 도 3 에 도시된 광대역 이득 레이저의 파장에 따른 이득 손실 특성을 나타내는 그래프.
본 발명은, 파장분할 다중방식(wavelength-division-multiplexed: WDM) 광송신기의 광대역 이득 레이저에 관한 것으로, 특히 파장분할 다중방식 광송신기에 윈도우 구조부가 적용된 광대역 이득 레이저에 관한 것이다.
오늘날, 급증하는 통신 수요를 효과적으로 수용하기 위해 파장분할 다중방식 광송신기의 통신용 광원에 대한 관심이 증가하면서 이러한 통신용 광원의 경제적인 구현을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 노력에 따라, 파장분할 다중방식 광송신기의 통신용 광원은 분포 귀환 레이저, 다파장 레이저, 비간섭성 광에 파장 잠김된 페브리-페롯 레이저 및 반사형 반도체 광증폭기 등이 제안되었다.
이와 같은 파장분할 다중방식 통신용 광원 중에서 비간섭성 광에 파장 잠김된 페브리-페롯 레이저는 현실성 있는 저가의 파장분할 다중방식 통신용 광원으로 여겨지고 있다. 이러한 비간섭성 광에 파장 잠김된 페브리-페롯 레이저를 광원으로 적용한 파장분할 다중방식은, 넓은 대역폭의 광신호를 광학 필터나 도파로형 회절격자를 이용하여 스펙트럼 분할하고, 이렇게 스펙트럼 분할된 비간섭성 광을 각각의 페브리-페롯 레이저에 주입하여 파장 잠김된 광신호를 출력하는 방식이다. 여기서, 넓은 대역폭의 광신호는 광대역 광원(BLS: broadband light source)이나 광섬유 증폭기 광원과 같은 비간섭성 광원 등에서 발생된다. 또한, 비간섭성 광에 파장 잠김된 페브리-페롯 레이저를 적용한 파장분할 다중방식 광송신기는 페브리-페롯 레이저를 데이터 신호에 따라 직접 변조할 수 있으며, 그에 따라 보다 경제적으로 데이터를 전송할 수 있다.
그러나 페브리-페롯 레이저는 온도에 따라 이득 파장이 가변하는 광신호를 출력함으로 파장분할 다중방식에 사용할 수 있는 광신호의 파장 범위가 작다. 따라서, 이러한 페브리-페롯 레이저를 파장분할 다중방식 광송신기에 사용할 경우, 전송채널에 따라 각각 다른 파장의 광신호를 출력하는 페브리-페롯 레이저를 광원으로 사용해야 하는 문제점이 있다. 또한, 페브리-페롯 레이저는 가용 온도 범위가 협소함으로 온도 조절기를 구비하여야 하며, 온도 조절기를 구비하지 않을 경우 페브리-페롯 레이저를 파장분할 다중방식 광송신기의 광원으로 적용하는 데에는 현실적으로 어렵다.
한편, 페브리-페롯 레이저를 광원으로 적용하는 방식 이외에도 반사형 반도체 광증폭기를 광원으로 적용한 방식도 있다. 이러한 반사형 반도체 광증폭기를 광원으로 적용하는 방식은, 스펙트럼 분할된 비간섭성 광을 각각의 반사형 반도체 광 증폭기에 주입한 다음, 각각의 반사형 반도체 광증폭기를 통해 광 증폭된 광신호를 이용하여 광전송을 수행하는 방식이다. 이와 같은, 반사형 반도체 광증폭기를 파장분할 다중방식의 광원으로 적용할 경우, 광증폭 과정을 포함함에 따라 보다 낮은 입력신호를 주입할 수 있다.
그러나 반사형 반도체 광증폭기를 파장분할 다중방식 광송신기에 적용할 경우, 이득 리플(ripple)을 감소시켜 페브리-페롯 레이저에 비하여 전송 특성이 좋지만, 이를 구현하기에는 기술적 어려움이 있다. 다시 말해, 반사형 반도체 광증폭기는 무반사 막 코팅과 휘어진 활성층 구조 등을 구현해야 하며, 이를 구현하기 위해서는 제작 공정이 복잡해진다. 아울러, 반사형 반도체 광증폭기는 페브리-페롯 레 이저와 마찬가지로 구동 온도 범위와 채널 적용 범위가 협소함에 따라 다수의 반사형 반도체 광증폭기를 구비해야 하는 문제점이 있다.
이와 같은 페브리-페롯 레이저와 반사형 반도체 광증폭기의 문제점을 해결하기 위해, 활성층 구조에 비대칭 양자 우물 구조 등을 적용하여 이득 대역 폭을 넓히고, 광출력 면에 무반사막 코팅을 한 광대역 이득 레이저가 제안되었다.
이러한 광대역 이득 레이저가 적용된 파장분할 다중방식 광송신기는 도 1 을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1 은 종래의 광대역 이득 레이저가 적용된 파장분할 다중방식 광송신기의 작동 원리를 설명하기 위한 일실시예 구성도이다.
도 1 을 참조하면, 파장분할 다중방식 광송신기에 기설정된 파장 대역의 비간섭광을 출력하는 자연 방출광 생성부(Amplified spontaneous emission source: ASE, 110), 상위 포트에 입력된 광을 그 인접한 하위 포트로 출력하는 써큘레이터(Circulator: CIR, 120), 다중화 및 역다중화를 위한 파장분할 다중화기(wavelength division multiplexer: WDM, 130), 광대역 이득 레이저(140-1~140-n)를 포함하여 구성된다.
이와 같은, 광대역 이득 레이저(140-1~140-n)를 이용한 파장분할 다중방식 광송신기의 구성부를 좀 더 상세히 살펴보면, 우선, 자연 방출광 생성부(110)는 자연 방출광을 출력하는 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 포함할 수 있다. 여기서 어븀 첨가 광섬유 증폭기는 어븀 첨가 광섬유와, 어븀 첨가 광섬유를 펌핑하기 위한 펌프 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 자연 방출광 생성부(110)는 기설정된 파장 대역의 비간섭광(160)을 출력하고, 출력된 비간섭광(160)은 써큘레이터(120)로 전달한다.
써큘레이터(120)는 제 1 내지 제 3 포트(1~3)를 구비하며, 제 1 포트(1)는 자연 방출광 생성부(110)와 연결되며, 제 2 포트(2)는 파장분할 다중화기(130)와 연결되고, 제 3 포트(3)는 전송 링크(transmission link, 150)와 연결되어 구성된다. 여기서, 연결된 써큘레이터(120)는 일반적으로 그 상위 포트에 입력된 광을 그 인접한 하위 포트로 출력하도록 구성된다.
파장분할 다중화기(130)는 하나의 다중화 포트(MP)와 제 1 내지 제 n 역다중화 포트(demultiplexing port: DP)(DP1~DPn)를 구비하고, 다중화 포트(MP)는 써큘레이터(120)의 제 2 포트(2)와 연결되며, 제 1 내지 제 n 역다중화 포트(DP1~DPn)는 제 1 내지 제 n 광대역 이득 레이저(140-1~140-n)와 일대일 연결된다.
여기서, 파장분할 다중화기(130)는 다중화 포트(MP)에 입력된 비간섭광(160)을 파장분할 역다중화하며, 파장별로 역다중화된 각 비간섭광(170-1~170-n)을 해당 역다중화 포트(DP1~DPn)로 출력한다. 또한, 파장분할 다중화기(130)는 제 1 내지 제 n 역다중화 포트(DP1~DPn)에 입력된 제 1 내지 제 n 채널(180-1~380-n)을 파장분할 다중화하며, 다중화된 광신호(190)를 다중화 포트(MP)로 출력한다. 그리고 파장분할 다중화기(130)는 1×N 도파로형 회절 격자(waveguide grating router: WGR)를 포함할 수 있다.
제 1 내지 제 n 광대역 이득 레이저(140-1~140-n)는 파장분할 다중화기( 130)의 제 1 내지 제 n 역다중화 포트(DP1~DPn)와 일대일 연결된다. 제 1 내지 제 n 광대역 이득 레이저(140-1~140-n)는 각각 주입된 해당 비간섭광(170-1~170-n)을 증폭하여 해당 채널(180-1~180-n)을 출력한다.
도 2a 및 2b 는 종래의 페브릿-페롯 레이저와 광대역 이득 레이저를 비교한 온도 범위를 예시한 예시도이다.
도 2a 에 도시된 바와 같이, 페브리-페롯 레이저의 이득 곡선(210)은 어느 한 중심 파장에서 이득 피크치를 나타내고 있으나, 도 2b 의 광대역 이득 레이저의 이득 곡선(220)은 넓은 파장 대역에 대하여 평탄화되어 있다.
여기서, 페브리-페롯 레이저의 온도 범위(230)와 광대역 이득 레이저의 온도 범위(240)는 주입광의 스펙트럼이 온도와 상관없이 일정하다고 가정할 때, 레이저의 이득 곡선은 온도가 변함에 따라 약 0.5 nm/℃로 이동하므로 광 주입된 레이저의 출력은 주입광의 스펙트럼과 레이저 이득 곡선의 컨볼루션(convolution)으로 주어지게 된다.
이에 따라, 넓은 대역에서 이득을 가지는 광대역 이득 레이저는 일반적인 종래의 페브리-페롯 레이저보다 넓은 온도 범위에서 동작한다. 이렇게 넓은 온도 범위에서 동작하는 광대역 이득 레이저는 온도 조절기가 필요 없을 뿐만 아니라 다수의 채널에 사용될 수 있으므로 광 송신기의 유지 및 관리에 큰 장점을 가지게 된다.
그러나 이러한 활성층 구조에 비대칭 양자 우물 구조 등을 적용하여 이득 대역 폭을 넓히고, 광출력 면에 무반사막 코팅을 한 광대역 이득 레이저는 무반사 면의 코팅을 1% 이내로 재현성 있게 조절하기가 어려워 그 제작에 있어서 수율이 낮 다는 문제점이 있다.
또한, 이득 굴곡의 분포가 커서 특성 불량이 쉽게 발생한다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 윈도우 구조부를 적용하여 무반사 코팅을 10% 이상으로 설정할 수 있도록 함으로써, 수율을 높일 수 있는 윈도우 구조가 적용된 광대역 이득 레이저를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 기판 상에 형성되어, 비간섭성 광에 의해 파장 잠김된 광신호를 생성하는 광대역 이득 레이저에 있어서, 상기 광대역 이득 레이저의 전 단면에 위치하며, 상기 비간섭성 광을 상기 광대역 이득 레이저의 내부로 입력시키며 상기 파장 잠김된 광신호를 상기 광대역 이득 레이저의 외부로 출력시키는 전면거울과; 상기 전면거울의 일 측면에 연결되며, 상기 광대역 이득 레이저의 내부에서 전면거울로 입력되는 광신호에 대한 반사율을 조절하기 위한 윈도우 구조부와; 상기 광대역 이득 레이저의 후 단면에 위치하며, 입력되는 광신호를 상기 전면거울 측으로 반사시키기 위한 후면거울과; 상기 윈도우 구조부 및 후면거울의 사이에 위치하며, 상기 광대역 이득 레이저 내부의 광신호가 일정 파장의 광신호로 파장 잠김될 때까지 증폭시키기 위한 광대역 이득매질을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시 예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 이득매질과 윈도우 구조부를 갖는 광대역 이득 레이저의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이고, 도 5 는 도 3 에 도시된 광대역 이득 레이저의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3 과 도 5 를 참조하면, 본 실시예에 따른 광대역 이득 레이저는 기판과, 광대역 이득 레이저의 전 단면에 위치하며 비간섭성 광을 광대역 이득 레이저의 내부로 입력시키고, 생성된 파장 잠긴된 광신호를 광대역 이득 레이저의 외부로 출력시키는 전면거울(310)과, 전면거울(310)의 일 측면에 연결되며, 광대역 이득 레이저의 내부에서 전면거울(310)로 입력되는 광신호에 대한 반사율을 조절하기 위한 윈도우 구조부(320)와, 광대역 이득 레이저의 후 단면에 위치하며, 입력되는 광신호를 전면거울(310) 측으로 반사시키기 위한 후면거울(340)과, 윈도우 구조부(320) 및 후면거울(340)의 사이에 위치하며, 광대역 이득 레이저 내부의 광신호가 일정 파장의 광신호로 파장 잠김될 때까지 증폭시키기 위한 광대역 이득매질(330)을 포함하여 구성된다.
또한, 전면거울(310)의 타단에 코팅되어 상대적으로 낮은 반사율을 갖는 무반사 코팅(350)과 후면거울(340)에는 광대역 이득매질(330)의 타단에 코팅되며 상대적으로 높은 반사율을 갖는 고반사 코팅(360)이 이루어진다.
먼저, 전면거울(310)은 광대역 이득 레이저의 전 단면에 위치하며 비간섭성 광을 광대역 이득 레이저의 내부로 입력시키고, 광대역 이득 레이저 내부에서 생성된 파장 잠김된 광신호를 윈도우 구조부(320)에서 반사율을 조절하여 외부로 출력한다. 이러한 전면거울(310)은 서로 다른 굴절률을 갖는 다수의 유전체 매질들을 사용하여 낮은 반사율 값을 갖도록 형성될 수 있다.
이러한 윈도우 구조부(320)는 활성층 영역 보다 반도체 밴드갭(bandgap)이 큰 물질로 구성되며, 예를 들어서 InGaAsP 물질의 경우 윈도우 구조부(320)는 InP 등 으로 구성될 수 있다.
윈도우 구조부(320)의 구현 방법은 광대역 이득매질(330)의 메사 식각 시에, 전면거울(310)에 접하는 광대역 이득매질(330) 사이의 소정의 길이의 영역을 메사 식각시키고, 대응되는 일 측면에 전류 차단층(InP 계열)을 성장시켜 구현된다.
이렇게 구현된 윈도우 구조부(320)를 적용할 경우 facet 에서의 유효 반사율 (
Figure 112005028751046-pat00001
)은 하기의 수학식에 따라서 결정될 수 있다.
Figure 112006085225349-pat00021
수학식 1 에 표기된
Figure 112005028751046-pat00003
은 무반사 코팅(350)의 반사율,
Figure 112005028751046-pat00004
는 윈도우 구조부(320)의 길이,
Figure 112005028751046-pat00005
는 광대역 이득매질(330) 내에서의 파수(
Figure 112005028751046-pat00006
) 그리고
Figure 112005028751046-pat00007
는 무반사 코팅(350)면에서 방출되는 광신호의 크기가 된다.
이와 같은 수학식 1을 적용하면, 윈도우 구조부(320)의 길이가 30um이고, 전면거울(310)의 반사율이 10% 미만일 경우에, 윈도우 구조부(320)는 0.1% 정도 실반사율을 얻을 수 있다.
광대역 이득매질(330)은 하부 클래드, 넓은 이득 대역을 갖는 활성층(520)과, 상부 클래드가 상부 기판 상에 순차적으로 성장된 메사 구조로서, 그 양 측면에는 전류 차단층(510)들이 접하게 형성된다. 광대역 이득매질(330)과 전류 차단층(510) 상에는 광대역 이득 레이저에 전원을 인가하기 위한 전극(540)이 형성된다. 기판은 n형 반도체 매질로 구성될 수 있으며, 하부 클래드를 형성하기도 한다.
후면거울(340)은 광대역 이득 레이저의 후 단면에 위치하며, 입력된 광신호를 윈도우 구조부(320) 측으로 반사시킨다.
이렇게, 넓은 이득 대역폭을 가지는 활성층(530)과 낮은 실 반사율(effective reflectivity) 구현이 가능함에 따라, 임계 전류에서 이득 반치폭 40nm 이상을 쉽게 얻을 수 있다. 이러한 임계 전류에서 이득 반치폭이 40nm 이상이 되면 온도 범위 스펙 및 32 채널 이상을 한 종류의 레이저로 사용할 수 있다.
본 발명에서 광대역 이득매질(330)은 문턱 전류에서 35nm 이상의 3dB의 대역 폭을 가진다. 그리고 광신호 입력 및 출력이 이루어지는 전면거울(310)의 무반사 코팅(350)과 더불어 윈도우 구조부(320)를 적용하면 낮은 반사율을 이룰 수 있는데, 전면거울(310)의 반사율을 낮추면 이에 따른 여러 가지 장점이 나타난다.
첫째, 전면거울(310)에서 주입광의 반사가 작아지므로 광대역 이득매질(330) 내로 광 주입의 효율이 높아져서 파장 잠김에 요구되는 주입광의 세기를 낮출 수 있다. 따라서 저가의 비간섭광을 이용하여 구성할 수 있다.
둘째, 주입광이 전면거울(310)에서 반사되어 발생하는 반사광이 잡음으로 작용하게 되는데, 무반사 코팅(350)을 사용함으로써 이러한 잡음을 최소화하고 광대역 이득 레이저의 소광비(Extinction ratio)를 증가시킨다. 여기서 소광비는 광강도 변조기에서 투과광의 강도를 변화시킨 경우, 최소 투과광과 최대 투과광의 강도의 비로서, 광변조기 성능의 척도가 된다.
셋째, 파장 잠김 대신 광증폭 현상이 이용될 때 반사면의 손실을 줄임으로써 증폭 효율이 높아지고 결과적으로는 온도 변화에 의한 스펙트럼 겹침의 변화와 상관없이 뛰어난 전송특성을 유지할 수 있다.
넷째, 후면거울(350)의 높은 반사율과 더불어 광신호의 전면거울(310)로의 출력 비율을 높임으로써 후면거울(350) 쪽의 광 손실을 줄인다.
도 4a 및 도 4b 는 도 3에 도시된 광대역 이득매질(330)의 비대칭 양자우물 구조와 동작 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4a 를 참조하면, 비대층 양자우물 구조는 파장 길이(0.92um, 1.0um, 1.1um, 1.2um)에 따라 활성층 도파로 영역(410)과 전류차단층(p-InP: 420, n-InP: 430)으로 이루어진다. 활성층 도파로 영역(410)은 3 narrow well(λ2, 411)과 5x wide well(λ1, 412)로 이루어진다. 3 narrow well(λ2, 411)의 적용 파장 대역은 C-band 1535nm이며, 5x wide well(λ1, 412)의 적용 파장 대역은 C-band 1590nm이다. 이러한 적용 파장 대역은 사용하는 파장 영역에 따라 C-/S-/O-/L- 밴드에 유사하게 적용할 수 있다.
도 4b 는 도 4a 의 윈도우 구조부(320)가 적용된 광대역 이득 레이저를 구현하는데 있어서, 적용한 비대칭 양자 우물 구조의 이득 곡선을 나타낸 예시도이다.
도 4b 에 도시된 바와 같이, 파장별 이득 분포 대역이 λ2가 중심인 3 narrow well(41)과 파장별 이득 분포 대역이 λ1이 중심인 5x wide well(42)을 활성층에 차례로 구성되어서 비대칭 양자 우물 구조의 이득 곡선(43)은 도면에 도시된 바와 같이 λ2 영역에서부터 λ1 영역으로까지 평탄화된다. 이렇게 평탄화된 이득 곡선을 가짐에 따라서, 광대역 이득 레이저는 넓은 온도 범위에서 동작할 수 있다.
도 6 은 도 3 에 도시된 광대역 이득 레이저의 파장에 따른 이득 손실 특성을 나타내는 그래프이다.
도 6 에 측정에 적용된 광대역 이득 레이저를 윈도우 길이 40um, 레이저 공진 길이 600um인 비대칭 양자 우물구조로 구현된 electroluminescence를 측정한 결과를 예시하는 예시도이다.
도 6 에 예시된 바와 같이, 윈도우 길이 40um, 레이저의 공진 길이 600um인 비대칭 양자 우물구조로 구현된 광대역 이득 레이저에서 광출력 5mW에서 측정한 electroluminescence는 이득 리플(ripple) 10dB 정도의 값과 임계전류에서 -3dB 반치폭 40nm 이상의 값을 손쉽게 얻을 수 있다.
다음의 표 1 은 본 발명에서 제안한 윈도우 구조부(320)가 적용된 광대역 이득 레이저 구현 시에 변수들을 예시하였다.
변수 실시예
레이저 유형 매립형 이종접합 구조
전류차단층 pnin, pn, in, pnpn
활성층 구조 비대칭 양자 우물 구조
공진기 범위 300~1200um
반도체 길이 200~600um
윈도우 구조부 길이 5~50um
P-clad 층 1um~15um
AR coating 0.01~30%
HR coating 50~100%
표 1 에서 예시한 구체적인 변수의 실시예를 적용함으로써, 재현성 있는 무반사 코팅으로 공정 수율을 향상 시킬 수 있는 광대역 이득 레이저를 구현할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른, 윈도우 구조부가 적용된 광대역 이득 레이저를 이용하는 경우 무반사 코팅을 10% 이상으로 설정할 수 있도록 함으로써, 이러한 재현성 있는 무반사 코팅으로 공정 수율을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 기판 상에 형성되어, 비간섭성 광에 의해 파장 잠김된 광신호를 생성하는 광대역 이득 레이저에 있어서,
    상기 광대역 이득 레이저의 전 단면에 위치하며, 상기 비간섭성 광을 상기 광대역 이득 레이저의 내부로 입력시키며 상기 파장 잠김된 광신호를 상기 광대역 이득 레이저의 외부로 출력시키는 전면거울과;
    상기 전면거울의 일 측면에 연결되며, 상기 광대역 이득 레이저의 내부에서 전면거울로 입력되는 광신호에 대한 반사율을 조절하기 위한 윈도우 구조부와;
    상기 광대역 이득 레이저의 후 단면에 위치하며, 입력되는 광신호를 상기 전면거울 측으로 반사시키기 위한 후면거울과;
    상기 윈도우 구조부 및 후면거울의 사이에 위치하며, 상기 광대역 이득 레이저 내부의 광신호가 일정 파장의 광신호로 파장 잠김될 때까지 증폭시키기 위한 광대역 이득매질을 포함함을 특징으로 하는 광대역 이득 레이저.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전면거울은,
    상기 윈도우 구조부와 연결되는 부분에 무반사 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 광대역 이득 레이저.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 윈도우 구조부는,
    상기 전면거울로 입력되는 광신호에 대하여 발생하는 상기 무반사 코팅에 의한 반사율을 미리 설정된 값 이상으로 설정하기 위하여 상기 윈도우 구조부의 유효 반사율을 조절하는 것을 특징으로 하는 광대역 이득 레이저.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 윈도우 구조부의 유효 반사율은 하기 수학식 2 에 의해 얻어짐을 특징으로하는 광대역 이득 레이저.
    Figure 112006085225349-pat00022
    상기 수학식 2 에 표기된 상기
    Figure 112006085225349-pat00009
    은 무반사 코팅의 반사율, 상기
    Figure 112006085225349-pat00010
    는 상기 윈도우 구조부의 길이, 상기
    Figure 112006085225349-pat00011
    는 상기 광대역 이득매질 내에서의 파수, 상기
    Figure 112006085225349-pat00012
    는 상기 무반사 코팅면에서 방출되는 광신호의 크기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 윈도우 구조부는,
    상기 전면거울과 상기 광대역 이득매질 사이의 미리 설정된 길이의 영역을 메사 식각시키고, 대응되는 일 측면에 전류 차단층을 성장시켜 구현됨을 특징으로 하는 광대역 이득 레이저.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전류 차단층은,
    InP로 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 이득 레이저.
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