KR20040010657A - 파장-동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저 및 그제조방법 - Google Patents

파장-동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저 및 그제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040010657A
KR20040010657A KR10-2003-7015434A KR20037015434A KR20040010657A KR 20040010657 A KR20040010657 A KR 20040010657A KR 20037015434 A KR20037015434 A KR 20037015434A KR 20040010657 A KR20040010657 A KR 20040010657A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
laser
phase control
bias
wavelength
Prior art date
Application number
KR10-2003-7015434A
Other languages
English (en)
Inventor
니콜라이 니콜라에비치 레덴트조프
비탈리 알렉산드로비치 스추킨
Original Assignee
니콜라이 니콜라에비치 레덴트조프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니콜라이 니콜라에비치 레덴트조프 filed Critical 니콜라이 니콜라에비치 레덴트조프
Publication of KR20040010657A publication Critical patent/KR20040010657A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18302—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] comprising an integrated optical modulator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/026—Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
    • H01S5/0262—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices
    • H01S5/0264—Photo-diodes, e.g. transceiver devices, bidirectional devices for monitoring the laser-output
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06203—Transistor-type lasers
    • H01S5/06206—Controlling the frequency of the radiation, e.g. tunable twin-guide lasers [TTG]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18308—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL] having a special structure for lateral current or light confinement
    • H01S5/18322—Position of the structure
    • H01S5/1833—Position of the structure with more than one structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18341—Intra-cavity contacts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

파장 동조가능한 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저는, 전류의 주입에 의해 광학적 게인을 생성하는 활성층을 포함하는 적어도 하나의 활성 엘리먼트, 적어도 하나의 위상제어 엘리먼트, 및 미러를 포함한다. 상기 위상제어 엘리먼트는 레이저 생성의 파장으로부터 단파장측상에 매우 좁은 광 흡수 피크를 나타내는 변조기를 포함한다. 상기 파장 제어는 위치-의존 전자-광학 효과를 이용함으로써 실현될 수 있다. 역바이어스가 인가되면, 최대 흡수는 스타크 효과로 인해 더 긴 파장으로 시프트된다. 만약 순방향 바이어스가 인가되면, 전류가 주입되어 블리칭 및 파장 흡수의 감소를 초래한다. 두 가지 경우에서 위상제어 엘리먼트에서 굴절률의 강한 변조가 발생한다. 그 효과는 캐비티 모드의 파장을 동조하고, 파장 시프트의 사인 및 값이 변조기의 위치에 의해 정의된다. 2개의 직렬 위상제어가 레이저로 구현될 수 있으며, 그 하나는 방출된 빛의 파장을 더 큰 값들로 시프트하고, 다른 하나는 방출된 빛의 파장을 더 작은 값들로 시프트한다. 전력 균등화 엘리먼트는 레이저가 서로 다른 방사 파장에서 일정한 출력 전력을 유지하거나 독립 주파수와 진폭 변조를 구현하도록 하는데 사용된다. 모든 동작을 위한 레이저의 보정을 수행하는 광검출 엘리먼트가 레이저에서 구현될 수 있다.

Description

파장-동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저 및 그 제조방법{WAVELENGTH-TUNABLE VERTICAL CAVITY SURFACE EMITTING LASER AND METHOD OF MAKING SAME}
파장 가변 반도체 레이저는 파장 분할 멀티플렉싱 전송 시스템, 파장 분할 스위칭 시스템, 광 측정 분야 및 파장 크로스-커넥션 시스템에서 중요한 역할을 한다.
이러한 분야의 종래 기술은 소자의 동일한 도파관 구조의 서로 다른 섹션을 이용하는 원파장 가변 에지-방사 레이저(야마구치 외, 미국특허번호 제5,541,945호)를 포함한다. 두 개의 에지 및 표면 방사 레이저를 위한 파장 동조성을 달성하기 위한 다른 방법은 외부의 미러 또는 회절 격자를 이용하는 것이며, 상기 동조(tuning)는 소자의 효과적인 캐비티 길이의 기계적 동조에 의해 이루어질 수 있다(P. Tayebati, 미국특허 제5,949,801호). 수직 캐비티 표면 방사 레이저에서, 캐비티 길이의 동조는 서로 다른 마이크로-전기기계적 시스템을 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 장치의 단점은 이용된 효과들의 기계적 특성에 관련된 긴 동조 시간이다. 주파수-변조 신호 전송 시스템은 이러한 방법을 이용하는 것이 불가능하다.
따라서, 종래 기술에서 더 향상된 파장 컨트롤 및 동조의 필요성이 있다.
본 발명은 반도체 소자 분야에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 파장 동조가능한 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저(VCSEL)에 관한 것이다.
도 1은 활성 엘리먼트가 순방향 바이어스에서 동작하고 위상제어 엘리먼트는 역방향 바이어스에서 동작하는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 캐비티 표면 방사 레이저의 개념도이다.
도 2는 캐비티의 2개의 간단한 예시로서, 방출된 빛의 파장의 최대 시프트를 제공하는 단일층 변조기의 바람직한 크기 및 위치들을 나타내는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직 캐비티 표면 방사 레이저의 개념도이다.
도 3은 제로 바이어스, 역바이어스, 및 순방향 바이어스의 공진 흡수에 인접한 변조기의 흡수 계수 및 굴절률의 형태를 나타내는 개념도이다.
도 4는 변조기가 순방향 바이어스에서 동작하는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 5는 3개의 엘리먼트, 즉 활성 엘리먼트, 및 2개의 직렬 위상제어 엘리먼트를 포함하고, 상기 2개의 위상제어 엘리먼트는 역바이어스에서 동작하지만, 그 하나는 파장을 더 큰 값들로 시프트하도록 설정되고 다른 하나는 방출된 빛의 파장을 더 작은 값들로 시프트하도록 설정되는 본 발명의 수직 캐비티 표면 방사 레이저의 다른 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 6은 하나의 직렬 위상제어는 역바이어스에서 동작하고, 다른 하나의 직렬 위상제어는 순방향 바이어스에서 동작하는 본 발명의 일 실시예의 개념도이다.
도 7은 2개의 직렬 위상제어가 순방향 바이어스에서 동작하는 본 발명의 일 실시예의 개념도이다.
도 8은 3개의 엘리먼트, 활성 엘리먼트, 위상제어 엘리먼트 및 전력 균등화엘리먼트가 부가된 본 발명의 다른 실시예의 개념도이다.
도 9는 서로 다른 실시예들의 변조기 및 전력 균등화 엘리먼트의 흡수 스펙트럼을 나타내는 개념도이다.
도 10은 도 8의 실시예와 구별되는 위상제어 엘리먼트가 순방향 바이어스에서 동작하는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 11은 활성 엘리먼트, 위상제어 엘리먼트, 전력 균등화 엘리먼트, 및 제 4 광검출 엘리먼트를 포함하는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 12는 위상제어 엘리먼트가 순방향 바이어스에서 동작하는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 13은 활성 엘리먼트, 각각 파장을 더 큰 값 또는 더 작은 값으로 시프트하는 2개의 직렬 위상제어 엘리먼트, 전력 균등화 엘리먼트, 및 광검출 엘리먼트를 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 14는 하나의 직렬 위상제어는 역바이어스에서 동작하고 다른 하나의 직렬 위상제어는 순방향 바이어스에서 동작하는 5개의 엘리먼트들을 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 15는 2개의 직렬 위상제어가 순방향 바이어스에서 동작하는 5개의 엘리먼트들을 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개념도이다.
파장 동조가능한 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저는, 전류의 주입에 의해 광학적 게인(optical gain)을 생성하는 활성층을 포함하는 적어도 하나의 활성 엘리먼트, 적어도 하나의 위상제어 엘리먼트, 및 예를 들어, 브레그 반사기로 구현될 수 있는 미러를 포함한다. 상기 위상제어 엘리먼트는 레이저 생성의 파장으로부터 단파장측상에 매우 좁은 광 흡수 피크를 나타내는 변조기를 포함한다. 상기 파장 제어는 위치-의존 전자-광학 효과를 이용함으로써 실현될 수 있다. 역바이어스가 인가되면, 최대 흡수는 스타크 효과로 인해 더 긴 파장으로 시프트된다. 만약 순방향 바이어스가 인가되면, 전류가 주입되어 블리칭 및 파장 흡수의 감소를 초래한다. 두 가지 경우에서 위상제어 엘리먼트에서 굴절률의 강한 변조가 발생한다. 그 효과는 캐비티 모드의 파장을 동조하고, 파장 시프트의 사인 및 값이 변조기의 위치에 의해 정의된다. 2개의 직렬 위상제어가 레이저로 구현될 수 있으며, 그 하나는 방출된 빛의 파장을 더 큰 값들로 시프트하고, 다른 하나는 방출된 빛의 파장을 더 작은 값들로 시프트한다. 전력 균등화(power equalizing) 엘리먼트는 레이저가 서로 다른 방사 파장에서 일정한 출력 전력을 유지하거나 독립 주파수와 진폭 변조를 구현하도록 하는데 사용된다. 모든 동작을 위한 레이저의 보정을 수행하는 광검출 엘리먼트가 레이저에서 구현될 수 있다.
수직 캐비티 표면 방사 레이저(VCSEL)에서, 일반적으로 활성 영역은 마이크로캐비티로 이루어진다. 도핑되지 않거나 저도핑된 활성 영역은 통상 미러에 의해n 및 p-콘택층으로 둘러싸인다.
본 발명은 위상제어 엘리먼트를 부가하는 것을 보여준다. 위상제어 엘리먼트는 교대로 n 및 p-콘택층으로 둘러싸인 도핑되지 않거나 저도핑된 층들로 양 측면들이 둘러싸인 변조기이다. 상기 변조기의 굴절률을 동조하는데 전기장이 이용된다.
따라서, 본 발명의 동조가능한 수직 캐비티 표면 방사 레이저는 2개의 메인 엘리먼트들을 포함한다: 1) 활성 영역 및 2) 상기 활성 영역 상부의 위상제어 엘리먼트. 이러한 메인 엘리먼트들은 2개의 미러들 사이에 개재된다. 활성 엘리먼트와 변조기는 n 및 p-콘택층으로 둘러싸인 도핑되지 않거나 저도핑된 층들로 둘러싸인다. 전기장 또는 주입 전류는 상기 레이저를 제어하고 동조시키는데 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 서로 다른 매개체에 배치된 활성 영역 및 위상제어 영역을 갖는 동조가능한 레이저를 제공한다. 동조가능한 레이저는 전기장을 인가하여 공진 흡수 광 스펙트럼을 동조시킴으로써 굴절률 제어 효과를 이용한다. 교대로, 동조가능한 레이저는 전류의 주입에 의해 굴절률의 변조기 효과를 이용할 수 있다.
방출된 빛의 파장과 출력 전력은 별개로 동조될 수 있다. 파장 동조율은 위상제어층에서의 전기장 분배 속도에 의해 정의될 수 있으며, 피코새컨드(㎰) 범위일 수 있다. 본 발명은 약 50㎓까지의 주파수에서 동작하는 파장-동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저를 실현하는 가능성을 제공한다. 출력 전력은 변조기에 의해 빛의 주파수-의존 흡수를 보상하는 빛의 주파수에서 선택적인 약한 흡수를 이용하여 균등화된다.
구체적으로, 도 1은 본 발명에 따라 형성된 새로운 동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저를 나타낸다. 그 구조는 기판(101)상에 애피택셜 성장된다. 저면 미러(102)에는 브레그 반사기가 사용된다. 상기 VCSEL의 나머지 부분은 2개의 메인 엘리먼트들을 포함한다: 1) 저면 미러(102) 상부의 활성 엘리먼트 및 2) 상기 활성 영역 상부의 위상제어 엘리먼트.
상기 활성 엘리먼트를 형성하기 위하여, 전류 구멍(103)은 제 1 금속 콘택(105)을 갖는 n-도핑 전류 확산층(104)을 활성 엘리먼트(107)를 둘러싼 저도핑된 층들(106)로부터 분리시킨다. 제 2 전류 구멍(103)은 저도핑된 층(106)을 제 2 금속 콘택(109)을 갖는 p-도핑된 전류 확산층(108)으로부터 분리시킨다. n-도핑된 전류 확산층(104)은 저면 미러(102)의 상부에 직접 놓인다.
위상제어 엘리먼트를 형성하기 위하여, 변조기(111)를 둘러싼 2개의 저도핑된 층들(110)이 제 3 전류 구멍(103)에 의해 p-도핑된 전류 확산층(108)으로부터 분리된다. 제 4 전류 구멍은 저도핑된 층(110)을 제 3 금속 콘택(113)을 갖는 제 2 n-도핑된 전류 확산층(112)으로부터 분리시킨다. 배치된 브레그 반사기는 또한 상기 위상제어 엘리먼트의 상부에 있는 상부 미러(114)에 사용된다.
상기 활성 엘리먼트는 통상의 VCSEL로서 순방향 바이어스(115)에서 동작한다. VCSEL의 새로운 컴포넌트는 역바이어스 (116)에서 동작되는 도 1에 나타낸 부가적인 위상제어 엘리먼트이다. 빛은 상부 미러(114)를 통해 나온다(117).
기판(101)은 예를 들어 GaAs, InP, GaSb 등의 III-V 반도체 물질 또는 III-V반도체 합금으로 형성될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 바람직한 실시예는 GaAs이다.
n-도핑된 층들(104, 112)은 생성된 빛이 투과되고, 도너 불순물들로 도핑된 상기 기판으로 격자-일치된 또는 거의 격자-일치된 물질로 형성되어야 한다. 바람직한 실시예는 기판, 예를 들어 GaAs와 동일한 물질이다. 가능한 도너 불순물은 그것에 국한됨이 없이 S, Se, Te, 및 현저하게 양이온 부격자(sublattice)에 포함될 수 있고 도너 불순물로서 작용할 수 있는 기술 조건하에서 개시되는 Si, Ge, Sn과 같은 양쪽성 불순물들을 포함한다.
p-도핑된 층(108)은 생성된 빛이 투과되고, 수용체(acceptor) 불순물로 도핑된 상기 기판으로 격자-일치된 또는 거의 격자-일치되는 물질로 형성되어야 한다. 바람직한 실시예는 기판, 예를 들어 GaAs와 동일한 물질이다. 가능한 수용체 불순물은 그것에 국한됨이 없이 Be, Mg, Zn, Cd, Pb, Mn, 및 현저하게 음이온 부격자에 포함될 수 있고 수용체 불순물로서 작용할 수 있는 기술 조건하에서 개시되는 Si, Ge, Sn과 같은 양쪽성 불순물들을 포함한다.
금속 콘택(105, 109, 113)은 다층-적층된 금속 구조들로 형성될 수 있다. n-도핑된 적층 콘택, 즉 콘택(105, 113)은 국한됨이 없이 Ni-Au-Ge 구조로 형성될 수 있다. p-도핑된 적층 콘택, 즉 콘택(109)은 국한됨이 없이 Ti-Pt-Au 구조로 형성될 수 있다.
활성 엘리먼트(107)는 어떤 삽입, 상기 기판의 에너지 밴드갭보다 더 좁은 에너지 밴드갭에 의해 형성될 수 있다. 가능한 실시예들은 그것에 국한됨이 없이양자 웰, 양자 와이어, 양자점, 또는 이들의 조합의 단일층 또는 다층 시스템을 포함한다. GaAs 기판상의 소자의 경우, 상기 활성 엘리먼트를 위한 바람직한 실시예들은 그것에 국한됨이 없이 InAs, In1-x, Ga1-x-yAlyAs, InxGa1-xAs1-yNy등의 삽입물의 시스템을 포함한다.
변조기(111)는 삽입, 기판의 에너지 밴드갭보다 더 좁은 에너지 밴드갭에 의해 형성될 수 있다. 가능한 물질과 구조들은 활성 엘리먼트와 동일하지만, 변조기(111)가 레이저 방사의 파장으로부터 높은 에너지측(더 짧은 파장측)상에 강한 흡수 피크를 나타내도록 특정한 설계가 이루어져야 한다.
각각의 층은 전류 구멍(103)에 의해 인접한 층으로부터 분리되고, 상기 전류 구멍은 전류 차단층으로 작용하며, 그것에 국한됨이 없이 Al(Ga)O 층 또는 양성자 충돌층으로 형성될 수 있다.
예를 들어 "수직-캐비티 표면-방사 레이저: 설계, 제조, 특성화, 및 어플리케이션들"(1999년 캠브리지대 출판, 저자, C.W. Wilmsen, H.Temkin, L.A. Coldren)에 기술된 것처럼, 저면 미러(102) 및 상부 미러(114)를 위해 서로 다른 설계들이 사용될 수 있다. 바람직한 실시예는 다층 적층된 유전체 미러 GaAs/AlGaO이다.
선택적으로, 서로 다른 시퀀스의 콘택들이 사용될 수 있다. 위상제어 엘리먼트는 n-콘택층, 변조기(111)가 삽입된 내부로 도핑되지 않거나 저도핑된 층, 및 p-콘택층을 포함할 수 있다. 그리고, 활성 엘리먼트의 p-콘택층과 위상제어 엘리먼트의 n-콘택층은 p+n+ 에사키(Esaki) 터널 주입에 의해 분리될 수 있다.
도 1의 실시예의 레이저는 다음과 같이 동작한다. 역바이어스(116)에 의해 생성된 전기장은 주로 도핑되지 않거나 저도핑된 영역(110)으로 인가된다. 변조기(111)는 강한 전자광학 효과을 갖도록 선택된다. 바이어스(116)에 의해 제어되는 외부 전기장하에서, 변조기(111)의 굴절률은 동조된다. 광 스펙트럼의 게인 영역에서 방사 파장의 선택은 발진 조건(H.C. Casey, Jr., 및 M.B. Panish의 "헤테르구조 레이저, Part A", 1978년 뉴욕, 아카데믹 출판)에 의해 결정된다. 방사된 전자기파의 광 경로는 층(104), 구멍, 활성 영역(107)을 포함하는 층(106), 구멍, 층(108), 구멍, 변조기(111)를 포함하는 층(110), 구멍, 층(112), 저면과 상부 미러들로부터의 반사를 포함하는 모든 왕복 경로들을 포함한다. 변조기(111)의 굴절률 변화는 첫째, 변조기(111)를 통한 빛의 광 경로에 영향을 미치고, 둘째, 매개체(110)에서 변조기(111)로, 및 변조기(111)에서 매개체(110)로의 빛의 전송 계수에 영향을 미친다.
방출된 빛의 파장에서 굴절률 변조의 효과를 입증하기 위하여, 단일-슬래브(slab) 굴절률 변조기(111)를 갖는 반사 미러에 의해 한정되는 1λm및 0.5λm- 마이크로캐비티를 상세히 고려해 본다(여기서 λm은 매개체에서 방출된 빛의 파장).
도 2는 반사 미러에 의해 한정되는 1λm및 0.5λm- 마이크로캐비티에서 가능한 변조기(111)의 위치들을 나타내는 것으로서, 방출된 빛의 파장 변조의 최대 효과를 제공한다. 도 2a-2e는 1λm-마이크로캐비티를 나타내고, 도 2f-2j는 0.5λm-마이크로캐비티를 나타낸다. 활성층(201)은 마이크로캐비티 모드에서 최대 전기장에 배치된다. 이러한 모델에서, 미러들(203, 204)은 이상적으로, 마이크로캐비티 모드의 전기장의 프로파일(205)을 촉진시키는 반사 미러들이다. 1λm-마이크로캐비티의 도 2a-2e와 0.5λm- 마이크로캐비티의 도 2f-2j는 변조기(202)의 서로 다른 위치들을 나타낸다.
방출된 빛의 파장에서 변조기(202)의 두께 및 위치의 효과가 고찰되었다. 그 계산은 굴절률 n0=3.59(GaAs에서), 변조기(202) 내부의 굴절률 변화 Δn=+0.1라는 조건하에 수행된다. 그리고, 두께 0.07λm을 갖는 변조기(202)에서 최대 효과가 달성되며, 이러한 변조기(202)의 두께는 도 2a-2j에서 나타낸다. 도 2a-2c는 방출된 빛의 파장의 시프트가 그 최대 양의 값 Δλ/λ0=+0.85%(여기서, λ0는 진공에서 방출된 빛의 파장)에 도달하는 동안의 변조기(202)의 위치들을 도시한다. 도 2d, 2e는 상기 파장의 시프트가 그 최대 음의 값 Δλ/λ0=-0.85%에 도달하는 동안의 변조기(202)의 위치들을 도시한다. 도면들에서 해칭 방향의 변화는 방출된 빛의 파장의 시프트 사인 변화에 상응한다. 변조기(202)의 다른 위치에서, 상기 파장의 시프트는 2개의 최대값들의 중간값을 갖고, 이 값은 변조기(202)의 위치와 함께 점진적으로 변한다.
0.5λm캐비티에서 그 효과는 두 배이다. 방출된 빛의 파장의 시프트는 도 2f, 2g, 2h에서 변조기(202)의 위치에 대해 최대 양의 값 Δλ/λ0=+1.7%에 도달하고, 도 2i, 2j의 위치들에 대해 최대 음의 값 Δλ/λ0=-1.7%에 도달한다. 어떤 다른 위치에서의 시프트는 상기 2개의 최대값의 중간값을 갖고, 상기 시프트는 변조기(202)의 위치 함수로서 점진적으로 변한다.
도 1과 같이, 어떤 특정한 소자 설계에 있어서, 방사된 파장의 변조기(111)의 캐비티 모드 및 효과는 A.Yariv 및 P. Yeh에 의한 방법(1984년 뉴욕 Wiley, "유리에서의 광파" 6장)을 이용하여 계산될 수 있다. 일반적으로, 더 넓은 마이크로캐비티에서 신호 변조기(111)의 효과는 더 미약하다. 그러나, 그것에 국한됨이 없이 5~10개수의 몇가지 변조기(111)들을 이용할 수 있다. 상기 레이저의 설계에 있어서, 변조기(111)들의 개수, 그 각각의 두께 및 위치의 최적화가 수행될 수 있다.
본 발명에서, 캐비티-위치 의존 전자광학 효과는 굴절률의 변조를 위해 이용된다. 변조기(111)는 빛 흡수의 뾰족한 피크를 나타내는 삽입으로 구현된다. Kramers-Kronig 관계식에 따라, 상기 굴절률은 흡수 피크 근처에서 강한 변조를 나타낸다. 유전 함수 ε(ω)= ε′(ω) + iεn(ω)의 실제 및 가상 부분에 대한 이러한 관계식은 다음과 같다:
(1)
여기서, ε0는 후면 유전율이고, P는 적분의 최고값을 의미한다. 편의상, 상기 관계식은 굴절률의 실제 및 가상 부분에 의해 n(ω)=n′(ω)+in˝(ω)으로 나타낼 수 있고, n(ω)의 가상 부분은 흡수 계수 α(ω)로 나타낼 수 있다. 이것은다음과 같은 굴절률의 실제 부분의 변조를 항복시킨다:
(2)
흡수 라인의 긴 파장측에서 지수형으로 흡수 계수가 규칙적으로 급격히 감소되는 좁은 흡수 피크에 있어서(Urbach의 법칙), 중간-폭 외부의 굴절률 변조는 간단한 식으로 나타낼 수 있다:
(3)
αmax는 피크 흡수 계수, Ω0는 피크 위치, 및 Γ는 중간 최대값에서 흡수 라인의 중간-폭이다. 파장 λ0= 1㎛이고, 피크 흡수 계수 αmax= 105cm-1인 경우, 상기 흡수 피크보다 2-5Γ만큼 더 낮은 광자 에너지에서 상기 굴절률의 변조는 0.2-0.1이다. 레이저의 동작을 위하여 상기 흡수 피크가 좁은 것이 바람직하다. 이는 상기 소자가 변조기(111)로 인한 부가적인 흡수는 다소 약한 반면, 상기 흡수 피크와 떨어져 천천히 감소하는 굴절률의 변조는 다소 강한 스펙트럼 영역에서 동작할 수 있도록 한다.
도 1의 실시예에서, 역바이어스는 변조기(111)를 갖는 위상제어 영역(110)을 포함하는 제 2 엘리먼트에 인가된다. 변조기(111)의 기능은 도 3에 도시된다. 뾰족한 수직 라인은 방출된 빛의 스펙트럼 라인을 나타낸다. 전류 없이 전기장이 변조기들(111)에 인가된다. 스타크 효과로 인해, 더 낮은 에너지로 에너지 레벨이시프트된다. 최대 흡수의 위치(도 3a) 및 굴절률의 스펙트럼 영역(도 3b)은 더 낮은 광자 에너지(각각 도 3c 및 도 3d)로 시프트된다. 변조기(111)는 그것에 국한됨이 없이 단일 양자 웰, 결합되지 않은 양자 웰의 어레이, 또는 전자적으로 결합된 양자 웰에 의해 구현될 수 있다. 엑시톤 흡수 피크의 라인 폭, 및 결합되지 않은 InGaAs/Ga/GaAs 양자 웰의 어레이에 대한 역바이어스에서의 피크 위치의 시프트의 통상적인 실험값들(50meV의 상온에서 엑시톤 흡수 피크의 중간-최대값의 중간-폭 및 약 250meV 12V 역바이어스에서 피크 위치의 시프트, L. Chen외, 1990년 Appl. Phys. Lett. 57, 2478-2480)은 굴절률의 효과적인 변조기(111)의 실현 가능성을 보여준다.
도 1의 바람직한 실시예에서, 2개의 보완적인 실시예들이 가능하다. 도 2에 도시된 효과에 따라, 방출된 빛의 파장 시프트는 변조기(111)의 특정 위치에 의해 좌우된다. 변조기(111)내의 증가된 굴절률에 있어서, 방출된 빛의 파장은 더 크고 더 작은 값들로 시프트될 수 있다. 이것은 변조기(111)의 고유한 특성이며, 다른 모든 방법들과는 원리적으로 상이한 것이다. 일 실시예는 변조기(111)가 더 큰 값들로 파장의 가장 큰 시프트를 제공하는 방식으로 최적화된다는 것을 의미한다. 다른 하나의 실시예는 더 작은 값들로의 파장의 가장 큰 시프트를 제공하는 방식으로 최적화된다는 것을 의미한다.
도 4는 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 순방향 바이어스(401)가 위상제어 엘리먼트에 인가된다. 순방향 바이어스는 n-도핑된 층(112)을 통해 금속 콘택(113)에서 저도핑된 층(110)과 변조기(111)로의 전자들, 및 p-도핑된 층(108)을 통해 금속 콘택(109)에서 저도핑된 층(110)과 변조기(111)로의 홀들의 위상제어 영역에서 캐리어의 주입을 발생시킨다. 변조기(111)의 캐리어 재결합은 블리칭(bleaching)을 발생시켜서 엑시톤 흡수 피크가 소멸되어 시스템에서 제 2 게인 영역을 생성할 때까지 엑시톤 흡수 피크를 감소시킨다. 도 3g 및 도 3h는 각각 흡수 피크의 감소 및 굴절률 변조의 감소를 도시한다.
도 5는 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예는 2개의 직렬 위상제어를 포함한다. 하나의 직렬 위상제어에서, 예를 들어 층(110)에서, 변조기(111)는 방출된 빛의 파장을 더 큰 파장으로 가장 크게 시프트하는 방식으로 최적화된다. 다른 하나의 직렬 위상제어(502)에서, 변조기(503)는 방출된 빛의 파장을 더 짧은 파장으로 가장 크게 시프트하도록 최적화된다. 각각의 직렬 위상제어는 각각 역바이어스(116, 505)에서 동작한다. 2개의 직렬 위상제어의 독립적인 동작은 더 크고 더 작은 값들로 방출된 빛의 파장을 시프트할 수 있도록 한다.
저도핑된 층(502)과 p-도핑된 층(504)의 물질은 상기 기판으로 격자-일치되거나 거의 격자-일치되고 방출된 빛에 투명해야 한다. 바람직한 실시예는 저도핑된 층이 상기 층(110)과 동일한 물질으로 성장되고, p-도핑된 층(504)은 p-도핑된 층(108)과 동일한 물질로 성장되는 구조이다. 상기 p-도핑된 층으로의 금속 콘택(501)은 금속 콘택(109)와 동일한 구조로 형성될 수 있다.
변조기(503)는 기판의 에너지 밴드갭보다 더 좁은 에너지 밴드갭의 삽입으로 형성될 수 있다. 가능한 물질과 구조는 변조기(111)과 동일하지만, 변조기(503)는 방출된 빛의 파장을 더 짧은 파장으로 시프트하도록 설계되고 위치되어야 한다.
도 6은 다른 실시예를 나타낸다. 도 5에서처럼 상기 실시예는 2개의 직렬 위상제어를 포함한다. 하나의 직렬 위상제어는 스타크 효과를 이용하여 역바이어스(116)에서 동작하고, 다른 하나의 직렬 위상제어는 블리칭 효과를 이용하여 순방형 바이어스(601)에서 동작한다. 이것은 도 5의 실시예의 대안으로써 방출된 빛의 파장이 더 큰 값과 더 작은 값들로 시프트될 수 있게 한다.
도 7은 다른 실시예를 나타낸다. 이러한 실시예는 둘 다 순방향 바이어스(401, 601)에서 각각 동작하는 2개의 직렬 위상제어를 포함한다. 이는 도 5 및 도 6의 실시예들의 대안으로서, 방출된 빛의 파장을 더 큰 값과 더 작은 값들로 시프트될 수 있게 한다. 도 5, 도 6 및 도 7에 나타낸 실시예들이 모두 유용하고 어느 것을 이용할지는 통상의 당업자에게 알려진 이플리케이션과 표준 최적화 실험의 선택에 따라 좌우된다.
도 6 및 도 7의 실시예들의 제 2 위상제어 엘리먼트들은 도 5의 실시예와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
스타크 효과를 기반으로 변조기(111)의 굴절률 변조는 변조기(111)에 의한 빛의 흡수 증대를 통해 달성될 수 있다. 만약 미러들이 큰 외부 손실, 즉 상기 위상제어 엘리먼트의 흡수 손실보다 더 큰 손실을 제공하도록 설계된다면, 상기한 효과는 중요하지 않는다. 그러나, 도 8에 도시된 다른 실시예는 균등화기(equalizer: 803)가 내부에 삽입된 p-도핑된 층(804)의 진성 또는 저도핑된 층(802)으로 이루어진 균등 엘리먼트를 포함한다. 이러한 엘리먼트는 역바이어스(805)에서 동작한다.
균등화의 원리는 도 9에 도시된다. 도 9a 내지 도 9i의 뾰족한 고체 수직 라인은 제로 바이어스에서 방출된 빛의 스펙트럼 라인을 나타낸다. 상기 도면에서 점선의 수직 라인은 비-제로 바이어스에서 방출된 빛의 스펙트럼 라인에 해당한다.
도 8의 실시예의 동작을 고려해 보면, 변조기(111)는 변조기(111)의 굴절률의 증가로 인해 방출된 빛의 파장이 더 큰 값들로 시프트되도록 하는 방식(적색 시프트)으로 배치된다. 도핑된 층(108, 112)으로 형성된 위상제어 엘리먼트와 변조기(111)를 둘러싼 도핑되지 않은 층(11)이 바이어스되지 않을 때, 변조기(111)의 흡수 스펙트럼은 도 9a와 같다. 역바이어스(116)에서, 변조기(111)의 흡수 스펙트럼은 더 낮은 광자 에너지로 시프트되므로(도 9b), 방출된 빛의 내부 손실을 증가시킬 수 있다. 흡수층(803)은 방출된 빛의 서로 다른 파장에서 내부 손실을 균등화하는데 이용된다. 층(803)의 흡수 계수는 도 9c에 도시된다. 다른 도 9a, 9b, 9d, 9e, 9g, 및 9h와 비교해 볼 때, 흡수 스펙트럼의 상대적 크기만큼 도 9c, 9f, 9i에 도시된 균등화기(803)의 흡수 계수의 최대값은 변조기(111)의 흡수 계수 최대값 보다 훨씬 더 작다. 균등화기(803)의 흡수 계수의 최대값이 더 작기 때문에, 굴절률에 미치는 영향은 미약하여 무시할 수 있다. 균등화기(803)는 그 흡수 계수의 최대값(도 9c)이 제로 바이어스(116)에서 방출된 빛의 광자 에너지에 비해 더 큰 광자 에너지로 시프트되도록 설계된다. 역바이어스에서 방출된 빛의 스펙트럼이 더 낮은 광자 에너지로 시프트되면, 균등화기(803)에 의한 빛의 흡수는 감소한다. 방출된 빛의 스펙트럼 라인은 균등화기(803)의 흡수 스펙트럼의 최대값에 근접하는 동시에 변조기(111)의 흡수 스펙트럼의 최대값으로부터 더 크게 시프트되기때문에, 변조기(111) 및 균등화기(803)에 의한 실제 흡수는 크기와 동일한 순서이다. 즉, 균등화기(803)의 특정 설계에 의해, 균등화기(803)의 감소된 흡수만큼 변조기(111)를 통한 증가된 흡수를 보상할 수 있다는 것을 의미한다.
변조기(111)가 굴절률의 증가로 인해 방출된 빛의 파장이 감소되도록, 즉 방출된 빛의 청색 시프트로 설계된다면, 균등화기(803)는 도 9f와 같은 흡수 스펙트럼을 갖도록 설계될 수 있다. 역바이어스(116)가 변조기(111)에 인가되면, 변조기(111)의 흡수 피크는 더 낮은 광자 에너지로 시프트되고(도 9e), 변조기(111)의 굴절률은 증가되며, 방출된 빛의 스펙트럼은 더 큰 광자 에너지로 시프트된다. 변조기(111)에 의한 빛의 흡수는 증가되는 반면, 균등화기(803)에 의한 빛의 흡수는 감소되므로, 레이저의 출력 전력을 균등화시킬 수 있다.
일반적으로, 균등화기(803)는 제로 바이어스의 더 높은 광자 에너지에서 최대 흡수를 갖도록 설계될 수 있으며, 상기 최대 흡수의 위치는 역바이어스(805)를 인가함으로써 더 낮은 에너지로 시프트될 수 있다.
도 10에 도시된 다른 실시예는 순방향 바이어스(401)에서 동작하는 변조기(111)와 균등화기(803)를 이용한다. 변조기(111)에서 흡수의 블리칭 및 감소(도 9h 참조)는 변조기(111)의 굴절률 감소에 의해 달성될 수 있다. 변조기(111)는 방출된 빛의 스펙트럼 라인이 더 높은 광자 에너지로 시프트되도록(Δn < 0) 설계된다. 그리고, 블리칭에 의한 변조기(111)의 빛 흡수의 감소를 보상하기 위해 균등화기(803)에 의한 빛 흡수는 증가된다(도 9i).
도 8에 도시된 실시예와 유사하게, 제로 바이어스(805)에서 균등화기(803)의최대 흡수는 더 높은 광자 에너지에 배치되고, 역바이어스(805)를 인가함으로써 더 낮은 에너지로 시프트될 수 있다.
도 8 및 도 10과 유사한 다른 실시예는 진폭 변조기(111)로서 균등화기(803)를 사용할 수 있다. 그 설계는 동일하지만, 전력 균등화기(803) 엘리먼트에 인가되는 바이어스의 동작으로 출력 전력의 원하는 변조를 이룰 수 있다. 따라서, 도 8 및 도 10의 실시예들은 주파수 분리 및 진폭 변조를 위해 사용될 수 있다.
도 8 및 도 10과 같이, 균등 엘리먼트를 포함하는 모든 실시예에 대하여, 저도핑된 층(802)과 p-도핑된 층(804)은 기판에 격자-일치되거나 거의 격자-일치되고 방출된 빛에 투명해야 한다. 바람직한 실시예는 저도핑된 층(802)이 층(110)과 동일한 물질로 성장되고, p-도핑된 층(804)은 p-도핑된 층(108)과 동일한 물질로 성장되는 구조이다. p-도핑된 층으로의 금속 콘택(801)은 금속 콘택(109)와 동일한 구조로 형성될 수 있다.
균등화기(803)는 기판의 에너지 밴드갭 보다 더 좁은 에너지 밴드갭 삽입으로 형성될 수 있다. 가능한 물질과 구조는 변조기(111)와 동일하지만, 균등화기(803)는 흡수체가 예를 들어, 도 9c, 9f, 9i에서 개념적으로 도시된 것과 같은 원하는 흡수 스펙트럼을 제공하도록 설계되어야 한다.
도 11은 다른 실시예로서, 도 8 및 도 10에 도시된 실시예들과 유사하지만, 출력 전력을 측정하여 모든 동작에서 레이저를 보정하기 위한 광검출기로서 사용되는 제 4 엘리먼트를 포함한다. 이러한 엘리먼트는 표준 광검출기로서 동작한다. 표준 광검출기는 방출된 빛을 흡수하고 마이크로 전류계(1105)에 의해 측정되는 회로의 전류를 생성한다.
저도핑된 층(1102)과 n-도핑된 층(1104)은 기판으로 격자-일치되거나 거의 격자-일치되고 방출된 빛에 투명해야 한다. 바람직한 실시예는 저도핑된 층(1102)이 층(110)과 동일한 물질로 성장되고, n-도핑된 층(1104)은 n-도핑된 층(104)과 동일한 물질로 성장되는 구조이다. n-도핑된 층으로의 금속 콘택(1101)은 그것에 국한됨이 없이 n-도핑된 층(105)으로의 금속 콘택과 동일한 구조로 형성될 수 있다. 흡수체(1103)는 방출된 빛을 흡수하는 삽입으로 형성될 수 있다.
도 12는 다른 실시예로서, 도 11의 제 4 엘리먼트를 포함하지만, 변조기(111)는 순방향 바이어스(401)에서 동작하고, 상기 변조 효과는 블리칭을 기반으로 한다.
도 13은 다른 실시예로서, 5개의 엘리먼트, 즉 활성 엘리먼트, 그 하나는 인가된 역바이어스에서 방출된 빛의 파장을 더 큰 값들로 시프트하고 다른 하나는 인가된 역바이어스에서 방출된 빛의 파장을 더 작은 값들로 시프트하는 2개의 직렬 위상제어, 전력 균등 엘리먼트, 및 광검출 엘리먼트를 포함한다. 도 14는 다른 실시예로서, 도 13에 도시된 5개의 엘리먼트들을 포함하지만, 하나의 직렬 위상제어는 역바이어스에서 동작하고, 다른 하나의 직렬 위상제어는 순방향 바이어스에서 동작한다. 도 15는 또 다른 실시예로서, 도 13에 도시된 5개의 엘리먼트를 포함하지만, 2개의 직렬 위상제어는 모두 순방향 바이어스에서 동작한다.
기술된 각각의 실시예들에서, 엘리먼트들의 바람직한 시퀀스, 각 층의 두께, 변조기(111)의 설계, 전력 균등화기(803), 광검출기, 및 미러들은 방출된 빛의 파장의 최대 동조성과 최대 출력 전력간의 바람직한 상호작용을 제공하는 최적화를 통해 이루어질 수 있다.
하나 이상의 활성 엘리먼트, 또는 방출된 빛의 파장을 더 큰 값들로 시프트하는 하나 이상의 위상제어 엘리먼트, 또는 방출된 빛의 파장을 더 작은 값들로 시프트하는 하나 이상의 위상제어 엘리먼트, 또는 하나 이상의 전력 균등화 엘리먼트, 또는 하나 이상의 광검출 엘리먼트를 포함하는 추가적인 실시예들이 가능할 수 있고, 여기서 엘리먼트들의 시퀀스는 임의적일 수 있다. 뿐만 아니라, 하나의 엘리먼트에 의해 하나 이상의 기능이 구현될 수 있는 추가적인 실시예들이 가능하다. 추가적인 실시예들에서, n-도핑된 층과 p-도핑된 층은 전술한 실시예들에 대해 상호 교환될 수 있다. 콘택층에서, 전술한 것들과 상이한 설계의 전류 구멍, 미러 및 콘택들이 사용될 수 있다. 추가적인 실시예에서, 레이저 방사 라인의 스펙트럼 위치, 및 변조기(들)의 흡수 스펙트럼의 스펙트럼 위치는 상호 교환할 수 있기 때문에, 상기 변조기는 레이저 방사의 스펙트럼 라인에서 긴 파장측에서 매우 좁은 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 뿐만 아니라, 광검출 엘리먼트는 하나 이상의 레이저의 엘리먼트의 바이어스 제어 장치(들)에 연결되어 동작될 수 있다.
본 발명은 그 예시적인 실시예에 대해 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 사상과 범주를 벗어남이 없이 다양한 다른 변화, 생략 및 추가들이 전술한 본 발명에 이루어질 수 있음을 통상의 당업자는 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명을 상기에서 개시된 구체적인 실시예들에 국한되는 것으로 이해해서는 않되며, 본 발명은 첨부된 청구항들에서 개시된 특징에 포함되는 동등한 범주내에서 실시될 수 있는 가능한 모든 실시예들을 포함한다.

Claims (54)

  1. a) 기판;
    b) 상기 기판 상부의 브레그 반사기 영역에 의해 형성되는 저면 미러;
    c) 활성 엘리먼트;
    - 상기 활성 엘리먼트는,
    i) 순방향 바이어스가 인가되어 주입 전류에 노출될 때 빛을 방출하는 빛 생성층,
    ii) 기판 상부 및 상기 빛 생성층 하부의 제 1 n-도핑 전류 확산영역,
    iii) 상기 빛 생성층 상부의 제 1 p-도핑 전류 확산영역,
    iv) 각각 인접 영역 사이에 배치되는 전류 구멍들, 및
    v) 빛을 생성하기 위해 전류가 상기 빛 생성층으로 주입될 수 있도록 상기 n-도핑 전류 확산영역과 상기 p-도핑 전류 확산영역 사이의 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치를 포함함.
    d) 위상제어 엘리먼트; 및
    - 상기 위상제어 엘리먼트는,
    i) 역바이어스가 인가될 때의 전기장, 또는 위치-의존 전자광 효과로 인해 순방향 바이어스가 인가될 때의 주입 전류에 노출되면, 빛의 파장을 변조시키는 상기 제 1 p-도핑 전류 확산영역 상부에 위치하는 변조층,
    ii) 상기 변조층 상부의 제 2 n-도핑 전류 확산영역,
    iii) 각 인접 영역 사이에 배치되는 전류 구멍들, 및
    iv) 상기 변조층이 상기 빛의 파장을 변조하기 위해 전기장이 생성될 수 있도록 하는 상기 제 2 n-도핑 전류 확산영역과 상기 제 1 p-도핑 전류 확산영역 사이의 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치를 포함함.
    e) 상기 제 2 n-도핑 전류 확산영역 상부의 브레그 반사기 영역에 의해 형성되는 상부 미러를 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저에서 빛의 출력을 측정할 수 있는 광검출 엘리먼트를 더 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 활성 엘리먼트의 출력이 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력의 측정에 반응하도록 상기 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치는 순방향 바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치는 역바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치는 순방향 바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트는 상기 방출된 빛의 파장을 더 긴 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트는 상기 방출된 빛의 파장을 더 짧은 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트는 상기 방출된 빛의 파장을 더 긴 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트는 상기 방출된 빛의 파장을 더 짧은 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저는 균등화기 엘리먼트를 더 포함하고, 상기 균등화기 엘리먼트는,
    i) 빛을 흡수하며 상기 제 2 n-도핑 전류 확산영역 상부에 위치하는 흡수층,
    ii) 상기 흡수층 상부의 제 2 p-도핑 전류 확산영역,
    iii) 각각의 인접 영역 사이의 전류 구멍들, 및
    iv) 역바이어스가 인가될 때 전기장이 생성되거나, 순방향 바이어스가 인가될 때 전류가 주입되어 상기 흡수층이 상기 전기장 또는 전류에 응답하는 흡수 계수의 변화를 일으킬 수 있도록 하는 상기 제 2 n-도핑 전류 확산영역과 상기 제 2 p-도핑 전류 확산영역 사이의 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치를 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치는 역바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치는 순방향 바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 레이저에서 빛의 출력을 측정할 수 있는 광검출 엘리먼트를 더 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 활성 엘리먼트의 출력이 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저의 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저의 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저의 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저의 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저의 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  24. a) 기판;
    b) 상기 기판 상부의 브레그 반사기에 의해 형성되는 저면 미러;
    c) 활성 엘리먼트;
    - 상기 활성 엘리먼트는,
    i) 전류가 주입될 때 빛을 방출하는 빛 생성층,
    ii) 기판 상부 및 상기 빛 생성층 하부의 제 1 n-도핑 전류 확산영역,
    iii) 상기 빛 생성층 상부의 제 1 p-도핑 전류 확산영역,
    iv) 각각 인접 영역 사이에 배치되는 전류 구멍들, 및
    v) 빛을 생성하기 위해 전류가 상기 빛 생성층으로 주입될 수 있도록 하는 상기 n-도핑 전류 확산영역과 상기 p-도핑 전류 확산영역 사이의 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치를 포함함.
    d) 제 1 위상제어 엘리먼트;
    - 상기 제 1 위상제어 엘리먼트는,
    i) 역바이어스가 인가될 때의 전기장, 또는 위치-의존 전자광 효과로 인해 순방향 바이어스가 인가될 때의 주입 전류에 노출되면, 빛의 파장을 변조시키는 상기 제 1 p-도핑 전류 확산영역 상부에 위치하는 제 1 변조층,
    ii) 상기 제 1 변조층 상부의 제 2 n-도핑 전류 확산영역,
    iii) 각 인접 영역 사이에 배치되는 전류 구멍들, 및
    iv) 상기 제 1 변조층이 상기 빛의 파장을 변조하기 위해 전기장이 생성될 수 있도록 하는 상기 제 2 n-도핑 전류 확산영역과 상기 제 1 p-도핑 전류 확산영역 사이의 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치를 포함함.
    e) 제 2 위상제어 엘리먼트; 및
    - 상기 제 2 위상제어 엘리먼트는,
    i) 위치-의존 전자광학 효과로 인해 역바이어스가 인가될 때 전기장에 노출되거나, 순방향 바이어스가 인가될 때 주입 전류에 노출되면, 빛의 파장을 변조시키는 제 2 n-도핑 전류 확산영역 상부에 위치하는 제 2 변조층,
    - 상기 제 2 변조층은 상기 방출된 빛의 파장을 상기 제 1 변조층의 스펙트럼과 반대 방향으로 시프트하도록 설정됨.
    ii) 상기 제 2 변조층 상부의 제 2 p-도핑 전류 확산영역
    iii) 각 인접 영역 사이에 배치되는 전류 구멍들, 및
    iv) 상기 제 2 변조층이 상기 빛의 파장을 변조하기 위해 전기장이 생성될 수 있도록 하는 상기 제 2 n-도핑 전류 확산영역과 상기 제 2 p-도핑 전류 확산영역 사이의 제 2 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치를 포함함.
    f) 상기 제 2 p-도핑 전류 확산영역 상부의 브레그 반사기에 의해 형성되는 상부 미러를 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 레이저에서 빛의 출력을 측정할 수 있는 광검출 엘리먼트를 더 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 활성 엘리먼트의 출력이 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 1 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력의 측정에 반응하도록 상기 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 1 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력의 측정에 반응하도록 상기 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 2 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력의 측정에 반응하도록 상기 제 2 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 2 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력의 측정에 반응하도록 상기 제 2 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  31. 제 24 항에 있어서,
    상기 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치는 순방향 바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  32. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치는 역바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  33. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치는 순방향 바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  34. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 2 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치는 역바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  35. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치는 순방향 바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  36. 제 24 항에 있어서,
    상기 레이저는 균등화기 엘리먼트를 더 포함하고, 상기 균등화기 엘리먼트는,
    i) 전기장에 노출될 때 빛을 흡수하며 상기 제 2 p-도핑 전류 확산영역 상부에 위치하는 흡수층,
    ii) 상기 흡수층 상부의 제 3 n-도핑 전류 확산영역,
    iii) 각각의 인접 영역 사이에 배치되는 전류 구멍들, 및
    iv) 전기장이 생성되어 상기 흡수층이 상기 전기장에 반응하여 빛을 흡수할 수 있도록 하는 상기 제 2 p-도핑 전류 확산영역과 상기 제 3 n-도핑 전류 확산영역 사이의 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치를 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치는 역바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치는 순방향 바이어스를 인가하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 레이저에서 빛의 출력을 측정할 수 있는 광검출 엘리먼트를 더 포함하는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 활성 엘리먼트의 출력이 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 활성 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 1 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 1 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 제 1 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  43. 제 39 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 2 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 제 2 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  44. 제 40 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 제 2 위상제어 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 제 2 위상제어 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  45. 제 39 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  46. 제 40 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  47. 제 41 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  48. 제 42 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  49. 제 43 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  50. 제 44 항에 있어서,
    상기 광검출 엘리먼트는 상기 균등화기 엘리먼트의 변조가 상기 레이저에서 빛의 출력 측정에 반응하도록 상기 균등화기 엘리먼트 바이어스 제어장치에 연결되어 동작되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  51. 제 14 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트 바이어스는 상기 방출된 빛의 파장을 더 긴 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  52. 제 14 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트 바이어스는 상기 방출된 빛의 파장을 더 짧은 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  53. 제 15 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트 바이어스는 상기 방출된 빛의 파장을 더 긴 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
  54. 제 15 항에 있어서,
    상기 위상제어 엘리먼트 바이어스는 상기 방출된 빛의 파장을 더 짧은 파장들로 시프트하도록 설정되는 파장 동조가능 반도체 수직 캐비티 표면 방사 레이저.
KR10-2003-7015434A 2001-05-29 2002-05-28 파장-동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저 및 그제조방법 KR20040010657A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/867,167 2001-05-29
US09/867,167 US6611539B2 (en) 2001-05-29 2001-05-29 Wavelength-tunable vertical cavity surface emitting laser and method of making same
PCT/EP2002/005861 WO2002097934A2 (en) 2001-05-29 2002-05-28 Wavelenth-tunable vertical cavity surface emitting laser and method of making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040010657A true KR20040010657A (ko) 2004-01-31

Family

ID=25349257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-7015434A KR20040010657A (ko) 2001-05-29 2002-05-28 파장-동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저 및 그제조방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6611539B2 (ko)
EP (1) EP1391019A2 (ko)
JP (1) JP2004529501A (ko)
KR (1) KR20040010657A (ko)
CN (1) CN1531769A (ko)
AU (1) AU2002312952A1 (ko)
RU (1) RU2003137773A (ko)
WO (1) WO2002097934A2 (ko)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075954B2 (en) * 2001-05-29 2006-07-11 Nl Nanosemiconductor Gmbh Intelligent wavelength division multiplexing systems based on arrays of wavelength tunable lasers and wavelength tunable resonant photodetectors
US6697413B2 (en) * 2001-10-31 2004-02-24 Applied Optoelectronics, Inc. Tunable vertical-cavity surface-emitting laser with tuning junction
US7031360B2 (en) * 2002-02-12 2006-04-18 Nl Nanosemiconductor Gmbh Tilted cavity semiconductor laser (TCSL) and method of making same
US20050040410A1 (en) * 2002-02-12 2005-02-24 Nl-Nanosemiconductor Gmbh Tilted cavity semiconductor optoelectronic device and method of making same
US6953702B2 (en) * 2002-05-16 2005-10-11 Agilent Technologies, Inc. Fixed wavelength vertical cavity optical devices and method of manufacture therefor
KR20040013569A (ko) * 2002-08-07 2004-02-14 삼성전자주식회사 파장 가변형 면방출 반도체 레이저
US6771680B2 (en) * 2002-10-22 2004-08-03 Agilent Technologies, Inc Electrically-pumped, multiple active region vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL)
US6912079B2 (en) * 2003-02-14 2005-06-28 Intel Corporation Method and apparatus for phase shifting an optical beam in an optical device
US7295589B2 (en) * 2003-02-15 2007-11-13 Avago Technologies Fiber (Singapore) Pte Ltd Frequency modulated vertical cavity laser
TW200524236A (en) * 2003-12-01 2005-07-16 Nl Nanosemiconductor Gmbh Optoelectronic device incorporating an interference filter
TW200603401A (en) * 2004-04-07 2006-01-16 Nl Nanosemiconductor Gmbh Optoelectronic device based on an antiwaveguiding cavity
US7369583B2 (en) * 2004-06-07 2008-05-06 Innolume Gmbh Electrooptically wavelength-tunable resonant cavity optoelectronic device for high-speed data transfer
CN101432936B (zh) * 2004-10-01 2011-02-02 菲尼萨公司 具有多顶侧接触的垂直腔面发射激光器
US7609376B2 (en) * 2005-01-05 2009-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for pixel display and SERS analysis
KR100668329B1 (ko) 2005-02-16 2007-01-12 삼성전자주식회사 변조기 내장형 광펌핑 반도체 레이저 장치
JP4650631B2 (ja) * 2005-11-30 2011-03-16 ソニー株式会社 半導体発光装置
FR2898434B1 (fr) * 2006-03-13 2008-05-23 Centre Nat Rech Scient Diode electroluminescente blanche monolithique
US7773646B2 (en) * 2006-05-31 2010-08-10 Panasonic Corporation Semiconductor light source and light-emitting device drive circuit
RU2452067C2 (ru) * 2006-06-16 2012-05-27 Российское общество с ограниченной ответственностью "Коннектор Оптикс" Оптоэлектронное устройство для высокоскоростной передачи данных, основанное на сдвиге края стоп-зоны распределенного брэгговского отражателя за счет электрооптического эффекта
US7593436B2 (en) * 2006-06-16 2009-09-22 Vi Systems Gmbh Electrooptically Bragg-reflector stopband-tunable optoelectronic device for high-speed data transfer
US8194682B2 (en) * 2006-08-07 2012-06-05 Pine Valley Investments, Inc. Multiple protocol land mobile radio system
US7830926B1 (en) * 2006-11-13 2010-11-09 Kim Matthew H Tunable device, method of manufacture, and method of tuning a laser
CN101589652A (zh) * 2006-12-08 2009-11-25 夏普株式会社 光源、光源系统及照明装置
EP1944842B1 (en) * 2007-01-13 2017-05-03 Technische Universität Berlin Data transmission optoelectronic device
US7772615B2 (en) * 2007-08-10 2010-08-10 Connector Optics Anti stark electrooptic medium and electrooptically modulated optoelectronic device based thereupon
US7580595B1 (en) 2008-05-09 2009-08-25 Technische Universitaet Berlin Data transmission optoelectric device
US9190810B2 (en) * 2008-07-28 2015-11-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Three-terminal vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and a method for operating a three-terminal VCSEL
US20100220758A1 (en) 2009-02-20 2010-09-02 Brenner Mary K Direct modulated modified vertical cavity surface emitting lasers
US8406266B2 (en) * 2011-08-31 2013-03-26 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd Three-terminal vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and a method for operating a three-terminal VCSEL
US8761213B2 (en) 2012-10-01 2014-06-24 Coherent Gmbh Wavelength-stabilized frequency-converted optically pumped semiconductor laser
JP2016021484A (ja) * 2014-07-14 2016-02-04 株式会社リコー 化合物半導体装置及び面発光レーザ
KR102420016B1 (ko) * 2015-08-28 2022-07-12 삼성전자주식회사 반사층을 가지는 광변조기
EP3419123A1 (en) 2017-06-22 2018-12-26 Koninklijke Philips N.V. Vertical cavity surface emitting laser (vcsel) with improved gain-switching behavior
GB201722292D0 (en) * 2017-12-29 2018-02-14 Oclaro Tech Ltd Negative bias to improve phase noise
CN109524878B (zh) * 2018-12-05 2019-08-09 深亮智能技术（中山）有限公司 一种垂直腔面发射激光器
US11728623B2 (en) * 2019-12-13 2023-08-15 Mellanox Technologies, Ltd. Vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) with cascaded active region
CN111599899B (zh) * 2020-05-27 2021-10-01 京东方科技集团股份有限公司 一种发光二极管及其驱动方法、光源装置及电子设备
CN111613966B (zh) * 2020-06-22 2021-07-06 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 激光相位分布可控的垂直腔面发射激光器及其制作方法
DE102020123559B4 (de) * 2020-09-09 2023-08-03 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches halbleiterbauelement, optoelektronische halbleitervorrichtung, verfahren zum betreiben eines optoelektronischen halbleiterbauelements und biosensor
DE102021122386A1 (de) * 2021-08-30 2023-03-02 Trumpf Photonic Components Gmbh Vertikaler oberflächenemittierender Hohlraumlaser (VCSEL), Lasersensor und Verfahren zur Herstellung eines VCSEL
CN116799618B (zh) * 2023-08-24 2023-10-31 武汉鑫威源电子科技有限公司 一种电调节垂直面发射氮化镓激光器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606572A (en) * 1994-03-24 1997-02-25 Vixel Corporation Integration of laser with photodiode for feedback control
DE69505064D1 (de) 1994-07-15 1998-11-05 Nec Corp Wellenlängenabstimmbarer Halbleiterlaser
US5903590A (en) * 1996-05-20 1999-05-11 Sandia Corporation Vertical-cavity surface-emitting laser device
US5812581A (en) * 1996-07-26 1998-09-22 Honeywell Inc. Lens for a semiconductive device with a laser and a photodetector in a common container
FR2753577B1 (fr) * 1996-09-13 1999-01-08 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication d'un composant optoelectronique a semiconducteur et composant et matrice de composants fabriques selon ce procede
US6031243A (en) * 1996-10-16 2000-02-29 Geoff W. Taylor Grating coupled vertical cavity optoelectronic devices
US6026108A (en) * 1996-10-16 2000-02-15 The Regents Of The University Of California Vertical-cavity surface-emitting laser with an intracavity quantum-well optical absorber
US6064683A (en) * 1997-12-12 2000-05-16 Honeywell Inc. Bandgap isolated light emitter
US6088376A (en) * 1998-03-16 2000-07-11 California Institute Of Technology Vertical-cavity-surface-emitting semiconductor devices with fiber-coupled optical cavity
US5949801A (en) 1998-07-22 1999-09-07 Coretek, Inc. Tunable laser and method for operating the same
US6411638B1 (en) * 1999-08-31 2002-06-25 Honeywell Inc. Coupled cavity anti-guided vertical-cavity surface-emitting laser

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002097934A3 (en) 2003-10-23
JP2004529501A (ja) 2004-09-24
AU2002312952A1 (en) 2002-12-09
WO2002097934A2 (en) 2002-12-05
RU2003137773A (ru) 2005-04-10
CN1531769A (zh) 2004-09-22
EP1391019A2 (en) 2004-02-25
US20020186726A1 (en) 2002-12-12
US6611539B2 (en) 2003-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20040010657A (ko) 파장-동조가능 수직 캐비티 표면 방사 레이저 및 그제조방법
US7075954B2 (en) Intelligent wavelength division multiplexing systems based on arrays of wavelength tunable lasers and wavelength tunable resonant photodetectors
US7369583B2 (en) Electrooptically wavelength-tunable resonant cavity optoelectronic device for high-speed data transfer
US8290016B2 (en) Optoelectric device for high-speed data transfer with electrooptically tunable stopband edge of a bragg-reflector
US7031360B2 (en) Tilted cavity semiconductor laser (TCSL) and method of making same
US8218972B2 (en) Wavelength division multiplexing system
US7376164B2 (en) Vertical cavity surface emitting semiconductor laser, light emission device, and optical transmission system
US8917752B2 (en) Reflectivity-modulated grating mirror
US20050117623A1 (en) Optoelectronic device incorporating an interference filter
US20070133647A1 (en) Wavelength modulated laser
US7580595B1 (en) Data transmission optoelectric device
JPH0653592A (ja) 光ビームの変調および増幅に関する方法および装置
US20060227823A1 (en) Electroabsorption vertical cavity surface emitting laser modulator and/or detector
EP2033282B1 (en) Optoelectronic device for high-speed data transfer
JP5427371B2 (ja) データ伝送光電子装置
Bjorlin et al. Vertical-cavity amplifying modulator at 1.3 μm

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid