KR100765470B1 - Self-pulsating multi-section dfb laser diode and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 분포귀환 영역의 도파로 폭이 서로 다른 자기 발진 다중 영역 DFB 레이저 다이오드의 구조를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a structure of a self-oscillating multi-domain DFB laser diode having different waveguide widths of two distribution feedback regions according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분포귀환 영역의 도파로의 구조를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of the waveguide of the distribution feedback region according to an embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1, 2 : 분포귀환 영역의 레이저 도파로1, 2: laser waveguide in the distribution feedback region
3 : 위상 조정 영역의 레이저 도파로3: laser waveguide of phase adjustment area
4 : 활성층 5 : 회절격자4: active layer 5: diffraction grating
51 : 회절격자 층 52 : 회절격자 주기51: diffraction grating layer 52: diffraction grating period
6 : 분포귀환 영역 1의 도파로 폭6: waveguide width of distributed feedback region 1
7 : 분포귀환 영역 2의 도파로 폭 7: Waveguide width of
8 : 위상 조정 영역의 도파로8: waveguide in phase adjustment region
본 발명은 자기 발진 다중 영역 분포귀환형(Distributed Feedback, DFB, 이하 'DFB'라 함) 레이저 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폭이 서로 다른 두 개 이상의 분포귀환 영역의 레이저 도파로와 이들 영역 사이에 존재하는 위상 조절 영역의 레이저 도파로를 포함하되 이들 도파로의 폭이 점차 넓어지거나 좁아지는 것에 특징이 있는 DFB 레이저 다이오드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-oscillating multi-domain distributed feedback (DFB) laser diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a laser waveguide of two or more distributed feedback regions having different widths. And a DFB laser diode comprising a laser waveguide of a phase adjusting region existing between these regions, wherein the width of these waveguides becomes wider or narrower.
일반적으로 자기 발진 다중 전극 분포귀환형 레이저 다이오드는 매우 넓은 주파수 영역의 자기 발진 신호를 발생시키는 소자이므로 광통신, 광신호처리, 광밀리미터 소스 등에 사용된다. In general, the self-oscillating multi-electrode distribution feedback laser diode is a device for generating a self-oscillating signal in a very wide frequency range and thus is used for optical communication, optical signal processing, and optical millimeter source.
자기 발진 다중 전극 분포귀환형 레이저 다이오드는 두 개의 분포귀환 영역과 그 사이에 위상 조정 영역으로 구성되어 있다. The self-oscillating multi-electrode distributed feedback laser diode consists of two distributed feedback regions and a phase adjusting region therebetween.
두 분포귀환 영역은 서로 다른 발진 파장 대역을 가진 레이저로 동작한다.The two distributed feedback regions operate as lasers with different oscillation wavelength bands.
이때 서로 다른 파장을 가진 두 모드의 비팅에 의해 자기 발진 현상이 발생한다. At this time, self-oscillation occurs by beating in two modes with different wavelengths.
이러한 반도체 소자를 제작하기 위해 기존에 사용했던 방법은 격자 주기를 서로 다르게 제작하는 것이다. The conventional method used to fabricate such semiconductor devices is to fabricate different lattice periods.
격자 주기를 서로 다르게 제작하는 방법으로는 홀로그램 리소그래피 방법과 전자빔 리소그래피 방법이 있다. Holographic lithography and electron beam lithography are used to fabricate the lattice periods differently.
홀로그램 리소그래피 방법은 공정이 간단하여 대량 생산이 가능하나, 격자 주기에 대한 해상도가 좋지 않아 자기 발진 주파수가 약 600 GHz 이상에서 가능하다. The hologram lithography method is simple to process and can be mass-produced. However, the resolution of the lattice period is poor, and thus the self-oscillation frequency is possible at about 600 GHz or more.
한편, 전자빔 리소그래피 방법은 홀로그램 리소그래피 방법보다 격자 주기에 대한 해상도는 좋고, 자기 발진 주파수가 약 250 GHz 이상부터 가능하나, 공정 시간이 길어 대량 생산이 불가능하다. 또한 200 GHz 이하의 자기 발진 주파수는 불가능하다. On the other hand, the electron beam lithography method has a better resolution for the lattice period than the hologram lithography method, and the self oscillation frequency is possible from about 250 GHz or more, but the process time is long, so that mass production is impossible. In addition, self-oscillating frequencies below 200 GHz are not possible.
따라서, 종래 방법으로는 응용 분야가 넓은 200 GHz 자기 발진 신호는 얻을 수 없으며, 200 GHz 이상의 자기 발진 레이저 다이오드는 대량 생산이 불가능한 문제가 있다. Therefore, a 200 GHz self-oscillating signal having a wide application field cannot be obtained by the conventional method, and a self-oscillating laser diode of 200 GHz or more has a problem that mass production is impossible.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로써, 기존의 레이저 제조 방법으로는 얻을 수 없는 주파수 대역의 자기 발진 신호의 생성이 가능하고, 원하는 주파수 영역을 세밀하게 조절할 수 있는 DFB 레이저 다이오드 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, DFB capable of generating a self-oscillating signal of a frequency band that can not be obtained by the conventional laser manufacturing method, and can fine-tune the desired frequency range It is to provide a laser diode and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 목적은 반도체 레이저의 제조공정에 있어서 간단한 추가 공정을 통하여 광대역의 주파수의 발진 신호를 생성할 수 있는 DFB 레이저 다이오드를 대량생산하는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for mass-producing a DFB laser diode capable of generating a wide frequency oscillation signal through a simple additional process in the manufacturing process of a semiconductor laser.
본 발명의 또다른 목적은 기존 방법과 병행함으로써 거의 모든 대역의 자기 발진 주파수 신호의 생성이 가능한 자기 발진 레이저 다이오드를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a self-oscillating laser diode capable of generating a self-oscillating frequency signal of almost all bands in parallel with the existing method.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자기 발진 다중 영역 DFB 레이저 다이오드는 폭이 서로 다른 두 개 이상의 분포귀환 영역의 레이저 도파로를 포함한다.In order to achieve the above object, the self-oscillating multi-domain DFB laser diode of the present invention includes a laser waveguide of two or more distributed feedback regions having different widths.
본 발명에서 상기 하나의 분포귀환 영역의 레이저 도파로의 폭은 점점 넓어지거나 또는 점점 좁아지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the width of the laser waveguide of the one distribution feedback region is characterized in that the width becomes wider or narrower.
본 발명에서 상기 분포귀환 영역의 레이저 도파로 사이에는 위상 조절 영역의 도파로가 위치하는 것을 포함한다.In the present invention, the waveguides of the phase control region are positioned between the laser waveguides of the distribution feedback region.
본 발명에서 상기 위상 조절 영역의 도파로는 연결된 분포귀환 영역의 레이저 도파로의 폭에 따라 점점 넓어지거나 또는 점점 좁아지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the waveguide of the phase control region becomes wider or narrower according to the width of the laser waveguide of the connected distribution feedback region.
본 발명에서 상기 두 개 이상의 분포귀환 영역의 레이저 도파로는 동일한 회절 격자층을 포함한다.In the present invention, the laser waveguides of the two or more distributed feedback regions include the same diffraction grating layer.
본 발명에서 바람직하게는 상기 회절 격자의 형태는 원형, 직사각형, 삼각형, 마름모형, 사다리꼴로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 한다.In the present invention, preferably, the diffraction grating has a shape of any one selected from the group consisting of a circle, a rectangle, a triangle, a rhombus, and a trapezoid.
본 발명에서 바람직하게는 상기 레이저 도파로는 릿지(Ridge) 도파로, 매립형(Buried) 도파로, 스트립(Strip) 도파로, 리브(Rib) 도파로로 구성된 그룹에서 선택된 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the laser waveguide is preferably any one type selected from the group consisting of a ridge waveguide, a buried waveguide, a strip waveguide, and a rib waveguide.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자기 발진 다중 영역 DFB 레이저 다이오드의 제조방법은, DFB 레이저 다이오드 제조방법에 있어서 두 개 이상의 분포귀환 영역의 레이저 도파로에 동일한 회절 격자층을 형성한 후 상기 도파로의 폭을 다르게 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing a self-oscillating multi-domain DFB laser diode according to the present invention includes forming the same diffraction grating layer in a laser waveguide of two or more distributed feedback regions in a method of manufacturing a DFB laser diode, and then, width of the waveguide. Forming differently.
본 발명에서, 상기 폭이 서로 다른 분포귀환 영역의 레이저 도파로 사이에는 위상 조절 영역의 도파로를 형성하는 단계를 더 추가하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, it is further characterized in that the step of forming a waveguide of the phase control region between the laser waveguide of the distribution feedback region having a different width.
본 발명에서, 상기 분포귀환 영역의 레이저 도파로 또는 위상 조절 영역의 도파로의 폭은 점점 넓어지거나 또는 점점 좁아지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the width of the laser waveguide of the distribution feedback region or of the waveguide of the phase control region becomes wider or narrower.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of the following drawings, the same components, even if displayed on the other drawings to have the same reference numerals as possible, it is determined that the gist of the present invention may unnecessarily obscure Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 분포귀환 영역의 도파로 폭이 서로 다른 자기 발진 다중 영역 DFB 레이저 다이오드의 구조를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a structure of a self-oscillating multi-domain DFB laser diode having different waveguide widths of two distribution feedback regions according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 두 개의 분포귀환 영역(1, 2)의 레이저 도파로에는 동일한 회절격자(5)가 형성되어 있고, 위상 조절 영역(3) 도파로가 이들 분포귀환 영역 사이에 존재하는데, 위상 조절 영역에는 회절격자가 존재하지 않는다. Referring to FIG. 1, the
또한 두 개의 분포귀환 영역은 이득을 가지는 활성층(4)을 가지고 있어 전류가 주입되면 레이저로 동작하고, 위상 조절 영역에는 활성층이 존재하지 않아 레이저로 동작하지 않는다.In addition, the two distribution feedback regions have an
상기 실시예에서 위상 조절 영역의 도파로는 단지 두 분포귀환 영역에서 발진된 모드에 대하여 위상을 조정하는 역할을 한다. In this embodiment, the waveguide of the phase adjusting region serves to adjust the phase only for the mode oscillated in the two distribution feedback regions.
상기 실시예에서 두 개의 분포귀환 영역의 도파로의 폭(6, 7)은 분포귀환 영역 1의 폭(6)이 분포귀환 영역 2의 폭(7)보다 더 좁으며, 그 사이에 존재하는 위상 조절 영역의 도파로 폭은 분포귀환 영역 2로 갈수록 점점 증가하는 형태로 되어 있다. In the above embodiment, the widths 6 and 7 of the waveguides of the two distribution feedback regions have a width 6 of the distribution feedback region 1 being narrower than the width 7 of the
분포귀환 영역의 도파로의 폭에 따라 발진하는 측면(lateral) 모드의 수가 결정된다. 장거리 광통신에서는 측면 모드의 수가 하나인 단일모드 DFB 레이저 다이오드가 많이 사용되는데 이는 분산에 의한 신호의 왜곡이 작기 때문이다.The number of lateral modes oscillating depends on the width of the waveguide in the distribution feedback region. In long-distance optical communications, single-mode DFB laser diodes with one side mode are often used because of the small distortion of the signal due to dispersion.
DFB 레이저 다이오드가 단일 모드로 동작하기 위해서는 릿지(Ridge) 폭이 약 3㎛보다 작아야 한다. 따라서, 분포귀환 영역 2의 레이저 도파로 폭(7)은 3㎛로 제작하고 분포귀환 영역 1의 레이저 도파로 폭(6)은 3㎛보다 작은 범위에서 다양하게 변화시키는 것이 바람직하다.In order for the DFB laser diode to operate in single mode, the ridge width must be less than about 3µm. Therefore, it is preferable that the laser waveguide width 7 of the
두 개의 분포귀환 영역의 도파로 폭(6,7)의 차이가 클수록 자기 발진 주파수가 높다. 예를 들어, 100 GHz의 자기 발진 주파수를 얻기 위해서는 분포귀환 영역 1의 도파로 폭은 약 2.5㎛, 200 GHz의 자기 발진 주파수를 얻기 위해서는 분포귀환 영역 1의 도파로 폭은 약 2.1㎛로 제작하는 것이 바람직하다. The larger the difference between the waveguide widths 6 and 7 of the two distribution feedback regions, the higher the self-oscillation frequency. For example, to obtain a self-oscillating frequency of 100 GHz, the waveguide width of the distributed feedback region 1 is preferably about 2.5 μm, and to obtain a self oscillating frequency of 200 GHz, the waveguide width of the distributed feedback region 1 is preferably about 2.1 μm. Do.
실제 도파로 폭은 약 1㎛까지 제작 가능하므로, 분포귀환 영역 1의 도파로 폭을 1㎛로 제작하였을 경우 약 350 GHz의 자기 발진 주파수를 얻을 수 있다. 즉, 두 분포귀환 영역(6,7)의 도파로 폭의 차이가 클수록 높은 자기 발진 주파수를 얻는다.Since the actual waveguide width can be manufactured up to about 1 μm, a self-oscillation frequency of about 350 GHz can be obtained when the waveguide width of the distribution feedback region 1 is 1 μm. In other words, the larger the difference in the waveguide width between the two distributed feedback regions 6 and 7, the higher the self oscillation frequency is obtained.
자기 발진 주파수의 절대적인 값은 도 1에 나타난 레이저 다이오드의 구조 및 각 층의 두께에 따라 조금씩 달라질 수는 있으나 두 분포귀환 영역의 도파로 폭에 따른 자기 발진 주파수의 경향은 상기와 동일하다.The absolute value of the self oscillation frequency may vary slightly depending on the structure of the laser diode and the thickness of each layer shown in FIG. 1, but the tendency of the self oscillation frequency according to the waveguide widths of the two distribution feedback regions is the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 발진 다중 영역 DFB 레이저 다이오드를 제작한 후, 위상 조절 영역에 주입하는 전류에 의해서 각각의 분포귀환 영역에서 발진하는 모드의 위상을 조절하여 자기 발진 주파수를 세밀하게 조절할 수 있다.After fabricating a self-oscillating multi-zone DFB laser diode according to an embodiment of the present invention, the oscillation frequency is finely controlled by controlling the phase of the oscillation mode in each distribution feedback region by the current injected into the phase adjusting region. Can be.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분포귀환 영역의 도파로의 구조를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of the waveguide of the distribution feedback region according to an embodiment of the present invention.
상기 도 1의 분포귀환 영역의 도파로 중 하나의 단면을 나타낸 것인데, 회절격자 층(51), 회절격자 주기(52), 활성층(4)이 포함되어 있다. 1 is a cross-sectional view of one of the waveguides in the distributed feedback region, and includes a
본 발명에 따른 상기 실시예에서 마주보는 다른 또 하나의 분포귀환 영역의 도파로 역시 도 2의 구조와 다름없이 동일한 회절격자 층, 회절격자 주기, 활성층을 포함하고 있다.The waveguide of another distributed feedback region facing each other in the embodiment according to the present invention also includes the same diffraction grating layer, diffraction grating period, and active layer, unlike the structure of FIG. 2.
상기 회절격자 층(51)은 굴절율이 서로 다른 물질을 주기적으로 형성하는 기능을 한다.The diffraction grating
상기 실시예에서 회절격자의 형태는 어떠한 도형이라도 무관하지만, 원형, 사각형, 삼각형, 사다리꼴 등의 형태를 포함하고 이러한 회절격자는 일정한 주기(52)를 가지면서 배열된다.The shape of the diffraction grating in this embodiment may be of any shape, but includes a shape of a circle, a square, a triangle, a trapezoid, or the like, and the diffraction gratings are arranged with a
상기 회절격자 층(51)은 분포귀환형 레이저 다이오드에서 단일 모드로 발진하는데 큰 역할을 하고, 발진 모드의 파장을 결정하는 중요한 파라미터이다. The
회절격자에는 인덱스 회절격자, 이득 회절격자, 복소 회절격자 등이 있다.The diffraction grating includes an index diffraction grating, a gain diffraction grating, a complex diffraction grating, and the like.
DFB 레이저 다이오드에 있어서, 분포귀환 영역에서 발진하는 파장은 브래그 파장 근처에서 발진하게 되며, 브래그 파장은 회절격자의 주기와 유효 굴절율에 의해 결정된다. 따라서 본 발명의 두 개의 분포귀환 영역에서 발진하는 파장은 브래그 파장 근처에서 발진한다. In the DFB laser diode, the wavelength oscillating in the distribution feedback region oscillates near the Bragg wavelength, and the Bragg wavelength is determined by the period of the diffraction grating and the effective refractive index. Therefore, the wavelength oscillating in the two distribution feedback regions of the present invention oscillates near the Bragg wavelength.
서로 다른 발진 파장으로 인해 자기 발진 현상이 발생시키려면 두 개의 분포귀환 영역의 회절격자 주기가 서로 다르게 제작되거나 두 영역의 유효 굴절율이 서로 달라야 한다. To generate a self-oscillation due to different oscillation wavelengths, the diffraction grating periods of the two distribution feedback regions must be made different or the effective refractive indices of the two regions must be different.
기존에 사용했던 방법으로 두 개의 분포귀환 영역의 회절격자 주기를 서로 다르게 제작하는 방법은 회절격자 주기를 세밀하게 조절할 수 없으며, 이로 인하여 200 GHz 이하의 자기 발진 신호의 생성이 불가능하다. Conventionally, the method of fabricating the diffraction grating periods of two distribution feedback regions differently cannot precisely control the diffraction grating periods, which makes it impossible to generate a self-oscillating signal below 200 GHz.
본 발명의 일 실시예는 두 개의 분포귀환 영역의 도파로의 폭을 서로 다르게 제작하여 유효 굴절율을 상호 상이하게 함으로써, 각각의 분포귀환 영역에서 발진하는 파장을 세밀하게 조절할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the wavelengths of the oscillation in each of the distribution feedback regions can be finely controlled by making the widths of the waveguides of the two distribution feedback regions different from each other so that the effective refractive indices are different from each other.
본 발명의 일 실시예로서, 분포귀환 영역 2의 도파로 폭(7)을 3㎛으로 제작하고 분포귀환 영역 1의 레이저 폭(6)을 2.5㎛로 제작하면 두 개의 분포귀환 영역의 유효 굴절율 차이가 약 0.0015 나게 된다. 이러한 유효 굴절율 차이로 인하여 두 개의 분포귀환 영역의 브래그 파장은 약 0.8nm 정도 차이가 난다. As an embodiment of the present invention, when the waveguide width 7 of the
따라서, 두개의 분포귀환 영역에서 발진하는 모드의 파장은 약 0.8nm 정도 차이가 나므로 100 GHz의 자기 발진 주파수 신호를 얻을 수 있다.Therefore, since the wavelengths of the oscillation modes in the two distribution feedback regions differ by about 0.8 nm, a self-oscillating frequency signal of 100 GHz can be obtained.
만일 분포 귀환 영역 1의 레이저 도파로 폭(6)을 2.1㎛로 제작한다면 유효 굴절율이 약 0.003 차이가 발생하여 약 200 GHz의 자기 발진 주파수 신호를 얻을 수 있다.If the laser waveguide width 6 of the distribution feedback region 1 is 2.1 mu m, a difference of effective refractive indexes of about 0.003 may occur to obtain a self-oscillating frequency signal of about 200 GHz.
이에 따라 기존에는 얻을 수 없는 200 GHz 이하의 주파수 영역뿐만 아니라 그 이상의 넓은 주파수 영역에서 자기 발진 신호를 얻을 수 있다. Accordingly, the self-oscillation signal can be obtained not only in the frequency range below 200 GHz but also in the wide frequency range beyond that.
본 발명의 일 실시예는 두 개의 분포귀환 영역의 도파로 폭이 서로 다른 것을 특징으로 하고, 그 사이에 존재하는 위상 조절 영역의 도파로 폭을 분포귀환 영역의 폭에 따라 점점 좁아지거나 넓어지는 형태로 구성한다. An embodiment of the present invention is characterized in that the waveguide widths of the two distribution feedback regions are different from each other, and the waveguide width of the phase control region existing therebetween becomes narrower or wider according to the width of the distribution feedback region. do.
본 발명의 일 실시예에 따른 DFB 레이저 다이오드의 제조방법은 일반적인 DFB 레이저 다이오드의 제조방법에 있어서, 분포귀환 영역의 도파로에 동일한 격자주기를 형성하고 도파로의 폭을 다르게 하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a DFB laser diode according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming the same lattice period in the waveguide of the distribution feedback region and varying the width of the waveguide in the general method of manufacturing a DFB laser diode.
이러한 방법은 두 개의 분포귀환 영역의 회절격자 주기가 동일하여 대량 생산이 가능하고 제작 공정이 간단하므로 다양한 주파수대의 발진신호를 얻을 수 있는 소자를 제조함과 동시에 공정비용 절감 등의 효과를 얻을 수 있다.In this method, since the diffraction grating periods of the two distribution feedback regions are the same, mass production is possible, and the manufacturing process is simple, so that the device can obtain oscillation signals of various frequency bands and at the same time, reduce the process cost. .
회절 격자 주기를 제작하는 방법은 홀로그램 리소그래피 방법과 전자빔 리소그래피 방법이 있으나 반드시 이에 한정하지 않으며 당업자라면 공지의 기술로 당연하게 이해할 수 있는 방법을 사용할 수 있다.The method of manufacturing the diffraction grating period includes a hologram lithography method and an electron beam lithography method, but is not necessarily limited thereto, and a method well known to those skilled in the art may be used.
홀로그램 리소그래피 방법은 하나의 레이저에서 방출되는 빔을 기판과 거울면에 주사하게 되면 직접 기판에 주사된 빔과 거울면에 반사되어 다시 기판에 주사되는 빔과의 위상차가 발생하게 되는데 이러한 두 개의 위상차가 나는 빔의 보강 간섭 및 상쇄 간섭에 의해 회절 격자 패턴을 형성시키는 방법이다.In the holographic lithography method, when a beam emitted from one laser is scanned onto a substrate and a mirror surface, a phase difference between a beam directly reflected on the substrate and a beam reflected on the mirror surface and then scanned on the substrate is generated. I am a method of forming a diffraction grating pattern by constructive and destructive interference of the beam.
따라서, 이 방법은 정렬된 시스템에 빛을 1회 노광시키는 작업으로 매우 간단하고 공정시간이 짧아 대량생산이 가능하므로 본 발명의 일 실시예에 이용하는 것이 바람직하다. 특히 이 방법은 동일한 회절격자를 제작하는 데 주로 사용된다.Therefore, this method is very simple and the process time is short and the mass production is possible by the operation which exposes light to the aligned system once, It is preferable to use it in one Embodiment of this invention. In particular, this method is mainly used to fabricate the same diffraction grating.
그러나 하나의 기판에 서로 다른 회절 격자를 제작하기 위해서 추가공정이 필요하며 이를 위하여 전자빔 리소그래피 방법을 제시한다.However, in order to fabricate different diffraction gratings on one substrate, an additional process is required, and for this, an electron beam lithography method is proposed.
전자빔 리소그래피 방법은 전자빔을 사용하여 기판에 직접 회절격자 패턴을 형성하는 방법으로서 자유로운 패턴 제작이 가능하나, 직접 기판에 회절격자 패턴을 묘화하므로 공정시간이 매우 길어지는 단점이 있어 주로 자유로운 패턴의 제작이나 하나의 기판에 부분적으로 회절격자를 형성하거나 서로 다른 회절 격자를 제작하는데에 이용되고 있다.The electron beam lithography method is a method of forming a diffraction grating pattern directly on a substrate by using an electron beam, but it is possible to produce a free pattern, but draws a diffraction grating pattern directly on a substrate. It is used to form diffraction gratings partially on one substrate or to fabricate different diffraction gratings.
본 발명의 일 실시예에 따른 DFB 레이저 다이오드의 제조방법은 상기 홀로그램 리소그래피 방법을 사용하여 제작하는 것이 바람직하며, 이로 인해 간단한 공정으로서 대량생산이 가능해진다.The method for manufacturing a DFB laser diode according to an embodiment of the present invention is preferably manufactured using the holographic lithography method, which enables mass production as a simple process.
본 발명의 일 실시예에 따르면 동일한 회절 격자에서 약 400 GHz 이하의 자기 발진 주파수 신호를 얻을 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a self-oscillating frequency signal of about 400 GHz or less can be obtained in the same diffraction grating.
따라서, 400 GHz 이상 자기 발진 주파수 신호를 얻기 위해서는 두 개의 분포귀환 영역의 회절 격자를 서로 다르게 제작하여야 하므로 2회의 홀로그램 리소그래피 공정을 하거나 종래의 전자빔 리소그래피 방법을 병행하여 사용하는 것을 제시한다.Therefore, in order to obtain a 400 GHz self-oscillating frequency signal, since the diffraction gratings of the two distribution feedback regions must be fabricated differently, it is proposed to perform two hologram lithography processes or use a conventional electron beam lithography method in parallel.
전자빔 리소그래피 방법은 공정시간이 길어 대량 생산이 불가능하지만, 홀로그램 리소그래피 방법을 사용하면 추가로 홀로그램 리소그래피 방법을 사용하여도 대량 생산이 가능하다.Although the electron beam lithography method has a long process time and cannot be mass produced, the hologram lithography method can be used for mass production even with the hologram lithography method.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따라 홀로그램 리소그래피 방법을 사용하여 서로 다른 회절 격자를 제작함으로써 400 GHz 이상의 자기 발진 주파수 대역을 얻을 수 있어 거의 모든 대역의 자기 발진 주파수 신호 생성이 가능해진다.Therefore, by fabricating different diffraction gratings using the holographic lithography method according to an embodiment of the present invention, it is possible to obtain a self-oscillating frequency band of 400 GHz or more, thereby generating a self-oscillating frequency signal of almost all bands.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art can vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations can be made.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 레이저 제조 방법으로는 얻을 수 없는 거의 모든 대역의 광범위한 주파수 영역의 자기 발진 신호를 생성할 수 있고, 원하는 주파수 영역을 세밀하게 조절할 수 있어 DFB 레이저 다이오드를 다양하게 활용하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to generate a self-oscillating signal in a wide frequency range of almost all bands that cannot be obtained by the conventional laser manufacturing method, and to finely adjust a desired frequency range, thereby making it possible to vary the DFB laser diode. It is effective to utilize.
또한, 추가되는 공정이 간단하고 광대역의 주파수의 발진 신호를 생성할 수 있는 DFB 레이저 다이오드를 대량생산할 수 있는 효과가 있다.In addition, the additional process is simple and has the effect of mass-producing a DFB laser diode capable of generating a wide frequency oscillation signal.
결과적으로 넓은 주파수 영역의 자기 발진 신호를 발생시키는 레이저 다이오드를 활용하여 광통신, 광신호처리, 광밀리미터 소스 등에서 다양하게 이용할 수 있는 잇점이 있다.As a result, there is an advantage that it can be used in optical communication, optical signal processing, optical millimeter source, etc. by using a laser diode that generates a self-oscillating signal in a wide frequency range.
Claims (10)
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| KR1020060083698A KR100765470B1 (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Self-pulsating multi-section dfb laser diode and method for fabricating the same |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100989850B1 (en) | 2008-07-16 | 2010-10-29 | 한국전자통신연구원 | Semiconductor Laser Diode Having Waveguide Lens |
| KR20190063280A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-07 | 한국전자통신연구원 | single mode distributed feedback(DFB) laser diode |
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- 2006-08-31 KR KR1020060083698A patent/KR100765470B1/en not_active IP Right Cessation
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