KR20200083149A - High output power quarter-wavelength shifted distributed feedback laser diode - Google Patents

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Abstract

The present invention discloses a phase shift distribution feedback laser diode. The laser diode comprises: a substrate having a laser diode region and a phase control region; a waveguide layer on the substrate; a clad layer on the waveguide layer; a grating in the clad layer of the laser diode region; an anti-reflective film disposed on one sidewall of the substrate, the waveguide layer, and the clad layer adjacent to the laser diode region; and a high-reflective film disposed on the other sidewall of the substrate, the waveguide layer, and the clad layer adjacent to the phase control region. Therefore, the present invention is capable of continuously changing a wavelength without mode hopping, and is capable of obtaining excellent side mode suppression rate.

Description

고출력 위상 천이 분포 궤환 레이저 다이오드{High output power quarter-wavelength shifted distributed feedback laser diode}High output power phase-wavelength shifted distributed feedback laser diode

본 발명은 레이저에 관한 것으로, 보다 구체적으로 위상 천이 분포 궤환 레이저 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a laser, and more particularly, to a phase shift distribution feedback laser diode.

반도체 레이저는 광통신 및 센서 등의 응용 분야로 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 통신용 반도체 레이저는 저전력, 고속동작, 및 단일모드 발진 등의 요구 특성 외에도, 안정적인 튜닝 특성 및 고출력 특성이 요구되고 있다. 안정적인 튜닝 특성의 반도체 레이저는 브랙 반사형(DBR: distributed Bragg reflection) 레이저와, 분포 궤환(DFB: distributed feedback) 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 그 중에 분포 궤환 레이저 다이오드는 높은 단일모드 수율을 장점으로 갖는 λ/4 위상천이 분포 궤환 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.Semiconductor lasers have been studied in many fields such as optical communication and sensors. In particular, a semiconductor laser for communication requires stable tuning characteristics and high output characteristics in addition to characteristics such as low power, high speed operation, and single mode oscillation. The semiconductor laser having stable tuning characteristics may include a distributed Bragg reflection (DBR) laser and a distributed feedback (DFB) laser diode. Among them, the distributed feedback laser diode may include a λ/4 phase shift distributed feedback laser diode with the advantage of high single mode yield.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 모드 호핑 없이 연속적인 파장가변이 가능하고, 우수한 측모드 억제율(SMSR)을 획득할 수 있는 분포 궤환 레이저 다이오드를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a distributed feedback laser diode capable of continuously varying wavelengths without mode hopping and obtaining excellent side mode suppression rate (SMSR).

본 발명은 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드는, 레이저 다이오드 영역과 위상 조절 영역을 갖는 기판; 상기 기판 상의 도파로 층; 상기 도파로 층 상의 클래드 층; 상기 레이저 다이오드 영역의 상기 클래드 층 내의 그레이팅; 상기 레이저 다이오드 영역에 인접하는 상기 기판, 상기 도파로 층 및 상기 클레드 층의 일측 측벽에 배치되는 무반사막; 및 상기 위상 조절 영역에 인접하는 상기 기판, 상기 도파로 층 및 상기 클래드 층의 타측 측벽에 배치되는 고반사막을 포함한다. 여기서, 상기 기판의 상기 레이저 다이오드 영역은: 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들; 및 상기 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들 사이의 위상 천이 영역을 포함할 수 있다. 상기 그레이팅은: 상기 제 1 레이저 다이오드 영역의 상기 클래드 층 내에 배치된 제 1 그레이팅; 및 상기 제 2 레이저 다이오드 영역의 상기 클래드 층 내에 배치되고, 상기 제 1 그레이팅의 주기와 다른 주기를 갖는 제 2 그레이팅을 포함할 수 있다.The present invention is a distributed feedback laser diode according to the concept, a substrate having a laser diode region and a phase adjustment region; A waveguide layer on the substrate; A clad layer on the waveguide layer; Grating in the clad layer of the laser diode region; An antireflection film disposed on one side wall of the substrate, the waveguide layer, and the clad layer adjacent to the laser diode region; And a high reflection film disposed on the sidewalls of the substrate adjacent to the phase adjustment region, the waveguide layer, and the clad layer. Here, the laser diode region of the substrate includes: first and second laser diode regions; And a phase shift region between the first and second laser diode regions. The grating includes: a first grating disposed within the clad layer of the first laser diode region; And a second grating disposed in the clad layer of the second laser diode region and having a period different from the period of the first grating.

상기 제 2 그레이팅의 주기는 상기 제 1 그레이팅의 주기의 3배로 클 수 있다.The period of the second grating may be three times larger than the period of the first grating.

상기 제 1 그레이팅의 주기는 240nm이고, 상기 제 2 그레이팅의 주기는 720nm일 수 있다.The period of the first grating may be 240 nm, and the period of the second grating may be 720 nm.

상기 레이저 다이오드 영역 및 상기 위상 조절 영역의 상기 클래드 층 상에 각각 배치된 제 1 및 제 2 전극들을 더 포함할 수 있다.The laser diode region and the phase adjustment region may further include first and second electrodes disposed on the clad layer, respectively.

상기 제 1 전극 상의 제 1 절연 층; 그리고 상기 제 1 절연 층 상의 제 1 히터를 더 포함할 수 있다.A first insulating layer on the first electrode; And it may further include a first heater on the first insulating layer.

상기 위상 조절 영역의 상기 클래드 층 상의 제 2 절연 층; 그리고 상기 제 2 절연 층 상의 제 2 히터를 더 포함할 수 있다.A second insulating layer on the clad layer of the phase adjustment region; And it may further include a second heater on the second insulating layer.

상기 기판은 상기 무반사막과 상기 레이저 다이오드 영역 사이의 증폭 영역을 더 The substrate further increases the amplification region between the anti-reflection film and the laser diode region.

상기 증폭 영역의 상기 클래드 층 상의 제 3 전극을 더 포함할 수 있다.A third electrode on the clad layer of the amplification region may be further included.

상기 기판은 상기 무반사막과 상기 레이저 다이오드 영역의 타측에 배치되는 변조 영역을 더 포함할 수 있다.The substrate may further include a modulation region disposed on the other side of the anti-reflection film and the laser diode region.

상기 변조 영역의 상기 클래드 층 상의 제 4 전극을 더 포함할 수 있다.A fourth electrode on the clad layer of the modulation region may be further included.

상기 레이저 다이오드 영역의 상기 도파로 층 내의 양자 우물 층을 더 포함할 수 있다.A quantum well layer in the waveguide layer of the laser diode region may be further included.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드는 위상 조절 영역과, 위상 조절 영역의 측벽 상의 고반사막을 이용하여 모드 호핑 없이 레이저 광의 파장을 연속적으로 가변(tune)시키고, 우수한 측모드 억제율(SMSR)을 획득할 수 있다. As described above, the distributed feedback laser diode according to an embodiment of the present invention continuously tunes the wavelength of the laser light without mode hopping by using a phase adjustment region and a high-reflection film on the sidewall of the phase adjustment region, and excellent side A mode suppression rate (SMSR) can be obtained.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드의 일 예를 보여주는 단면도이다..
도 2는 도 1의 제 1 전극에 소스 파워가 제공될 때, 레이저 광의 모드 세기의 분포를 보여주는 그래프이다.
도 3은 도 1의 레이저 광의 발진 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 4는 일반적인 분포 궤환 레이저 다이오드의 불연속적으로 튜닝된 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드의 연속적으로 튜닝된 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 6은 도 1의 레이저 다이오드 영역의 결합상수 의존 특성을 계산한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7은 도 1의 레이저 광의 직접변조특성을 보여주는 아이 다이아그램(eye diagram)이다.
도 8은 도 1의 제 2 그레이팅의 위상에 따른 측모드 억제율을 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a distributed feedback laser diode according to the concept of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the distribution of mode intensity of laser light when source power is provided to the first electrode of FIG. 1.
3 is a graph showing the oscillation spectrum of the laser light of FIG. 1.
4 is a graph showing a discontinuously tuned spectrum of a general distribution feedback laser diode.
5 is a graph showing a continuously tuned spectrum of the distributed feedback laser diode of the present invention.
6 is a graph showing a result of calculating a coupling constant-dependent characteristic of the laser diode region of FIG. 1.
7 is an eye diagram showing the direct modulation characteristics of the laser light of FIG. 1.
8 is a graph showing the side mode suppression rate according to the phase of the second grating of FIG. 1.
9 is a cross-sectional view showing another example of a distributed feedback laser diode according to the concept of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing another example of a distributed feedback laser diode according to the concept of the present invention.
11 is a cross-sectional view showing another example of a distributed feedback laser diode according to the concept of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art, and the present invention is only defined by the scope of claims. The same reference numerals throughout the specification refer to the same components.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein,'comprises' and/or'comprising' excludes the presence or addition of one or more other components, acts and/or elements as mentioned components, acts and/or elements. I never do that. In addition, since it is according to a preferred embodiment, reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예는 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. In addition, embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing technology and/or tolerance. Therefore, the embodiment of the present invention is not limited to the specific shape shown, but also includes a change in the shape generated according to the manufacturing process.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드(100)의 일 예를 보여준다. 1 shows an example of a distributed feedback laser diode 100 according to the concept of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 λ/4 위상 천이 분포 궤환 레이저 다이오드일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 기판(10), 도파로 층(20), 클래드 층(30), 그레이팅(32), 무반사막(antireflection coating, 42), 고반사막(high reflection coating, 44), 제 1 전극(52), 제 2 전극(54), 제 1 절연 층(62), 및 제 1 히터(72)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention may be a λ/4 phase shift distribution feedback laser diode. For example, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention includes a substrate 10, a waveguide layer 20, a cladding layer 30, a grating 32, an antireflection coating (42), high reflection (high reflection) coating, 44), a first electrode 52, a second electrode 54, a first insulating layer 62, and a first heater 72.

기판(10)은 하부 클래드 층일 수 있다. 예를 들어, 기판(10)은 n-InP를 포함할 수 있다. 기판(10)은 접지될 수 있다. 일 예로, 기판(10)은 레이저 다이오드 영역(laser diode section, 12), 및 위상 조절 영역(phase adjustment section, 14)을 가질 수 있다. 레이저 다이오드 영역(12)은 도파로 층(20)의 이득(gain)이 있는 영역이고, 위상 조절 영역(14)은 도파로 층(20)의 이득이 없는 영역일 수 있다. 일 예로, 레이저 다이오드 영역(12)은 제 1 레이저 다이오드 영역(11), 제 2 레이저 다이오드 영역(13) 및 위상 천이 영역(15)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들(11, 13)은 이격하여 배치될 수 있다. 위상 천이 영역(15)은 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들(11, 13) 사이에 배치될 수 있다.The substrate 10 may be a lower clad layer. For example, the substrate 10 may include n-InP. The substrate 10 may be grounded. For example, the substrate 10 may have a laser diode section (12), and a phase adjustment section (14). The laser diode region 12 may be a region having a gain of the waveguide layer 20, and the phase adjustment region 14 may be a region without a gain of the waveguide layer 20. For example, the laser diode region 12 may include a first laser diode region 11, a second laser diode region 13 and a phase shift region 15. The first and second laser diode regions 11 and 13 may be spaced apart. The phase shift region 15 may be disposed between the first and second laser diode regions 11 and 13.

도파로 층(20)은 기판(10) 상에 배치될 수 있다. 도파로 층(20)은 InGaAsP, InGaAlAs, 또는 InGaNAs를 포함할 수 있다. 도파로 층(20)은 양자 우물 층(22)을 가질 수 있다. 양자 우물 층(22)은 레이저 다이오드 영역(12) 내에 선택적으로 배치될 수 있다. 양자 우물 층(22)은 레이저 광(90)의 이득을 얻기 위한 이득물질(gain medium)일 수 있다. 예를 들어, 도파로 층(20)은 활성 도파로 층과, 수동 도파로 층을 포함할 수 있다. 활성 도파로 층은 레이저 다이오드 영역(12) 상에 배치되고, 양자 우물 층(22)을 가질 수 있다. 수동 도파로 층은 위상 조절 영역(14) 상에 배치될 수 있다. 위상 조절 영역(14) 상의 수동 도파로 층은 레이저 광(90)의 파장보다 짧은 파장의 에너지 밴드갭을 가질 수 있다. 레이저 광(90)의 파장이 약 1530nm일 경우, 위상 조절 영역(14)의 도파로 층(20)은 약 1.3 ㎛ 내지 약 1.35㎛ 의 발진 파장에 대응되는 에너지 밴드갭을 갖는 물질을 포함할 수 있다. The waveguide layer 20 may be disposed on the substrate 10. The waveguide layer 20 may include InGaAsP, InGaAlAs, or InGaNAs. The waveguide layer 20 can have a quantum well layer 22. The quantum well layer 22 can be selectively disposed within the laser diode region 12. The quantum well layer 22 may be a gain medium for obtaining the gain of the laser light 90. For example, the waveguide layer 20 may include an active waveguide layer and a passive waveguide layer. The active waveguide layer is disposed on the laser diode region 12 and may have a quantum well layer 22. The passive waveguide layer can be disposed on the phase adjustment region 14. The passive waveguide layer on the phase adjustment region 14 may have an energy bandgap of a wavelength shorter than that of the laser light 90. When the wavelength of the laser light 90 is about 1530 nm, the waveguide layer 20 of the phase adjustment region 14 may include a material having an energy band gap corresponding to an oscillation wavelength of about 1.3 μm to about 1.35 μm. .

클래드 층(30)은 도파로 층(20) 상에 배치될 수 있다. 클래드 층(30)은 p-InP를 포함할 수 있다. 클래드 층(30)은 홈(38)을 가질 수 있다. 홈(38)은 레이저 다이오드 영역(12)과 위상 조절 영역(14)의 경계에 배치될 수 있다. 즉, 홈(38)은 레이저 다이오드 영역(12)과 위상 조절 영역(14)을 정의할 수 있다. The clad layer 30 may be disposed on the waveguide layer 20. The clad layer 30 may include p-InP. The clad layer 30 can have a groove 38. The groove 38 may be disposed at the boundary between the laser diode region 12 and the phase adjustment region 14. That is, the groove 38 may define the laser diode region 12 and the phase adjustment region 14.

그레이팅(32)은 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들(11, 13)의 클래드 층(30) 내에 배치될 수 있다. 이와 달리, 그레이팅(32)은 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들(11, 13)의 기판(10) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 그레이팅(32)은 구리(Cu), 또는 InGaAs를 포함할 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다.The grating 32 may be disposed within the clad layer 30 of the first and second laser diode regions 11, 13. Alternatively, the grating 32 may be disposed within the substrate 10 of the first and second laser diode regions 11, 13. For example, the grating 32 may include copper (Cu), or InGaAs, and the present invention may not be limited thereto.

일 예로, 그레이팅(32)은 제 1 그레이팅(34) 및 제 2 그레이팅(36)을 포함할 수 있다. 제 1 그레이팅(34) 및 제 2 그레이팅(36)은 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들(11, 13) 상에 각각 배치될 수 있다. 제 1 그레이팅(34) 및 제 2 그레이팅(36)은 위상 천이 영역(15) 상에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 제 1 그레이팅(34) 및 제 2 그레이팅(36)은 위상 천이 영역(15) 상에서 레이저 광(90)의 파장(λ)에 대해 1/4의 거리만큼 이격하여 배치될 수 있다. 즉, 위상 천이 영역(15)은 레이저 광(90)의 위상을 λ/4만큼 천이시킬 수 있다.For example, the grating 32 may include a first grating 34 and a second grating 36. The first grating 34 and the second grating 36 may be disposed on the first and second laser diode regions 11 and 13, respectively. The first grating 34 and the second grating 36 may be separated on the phase shift region 15. For example, the first grating 34 and the second grating 36 may be disposed on the phase shift region 15 at a distance of 1/4 with respect to the wavelength λ of the laser light 90. That is, the phase shift region 15 can shift the phase of the laser light 90 by λ/4.

제 1 그레이팅(34)은 제 1 레이저 다이오드 영역(11)의 클래드 층(30) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 그레이팅(34)은 약 240㎚의 제 1 주기(C1)를 가질 수 있다. 약 240㎚의 제 1 주기(C1)의 제 1 그레이팅(34)은 약 1530nm 파장의 레이저 광(90)을 발진시킬 수 있다. The first grating 34 may be disposed within the clad layer 30 of the first laser diode region 11. For example, the first grating 34 may have a first period C 1 of about 240 nm. The first grating 34 of the first period C 1 of about 240 nm may oscillate the laser light 90 having a wavelength of about 1530 nm.

제 2 그레이팅(36)은 제 2 레이저 다이오드 영역(13)의 클래드 층(30) 내에 배치될 수 있다. 제 2 그레이팅(36)은 제 1 그레이팅(34)의 제 1 주기(C1)보다 큰 제 2 주기(C2)를 가질 수 있다. 제 2 주기(C2)는 제 1 주기(C1)의 홀수배일 수 있다. 제 2 주기(C2)가 제 1 주기(C1)의 짝수배일 경우, 레이저 광(90)의 출력 효율은 감소할 수 있다. 제 1 그레이팅(34)이 1차(first order) 그레이팅일 경우, 제 2 그레이팅(36)은 3차(third order) 그레이팅일 수 있다. 예를 들어, 제 2 그레이팅(36)의 제 2 주기(C2)는 제 1 그레이팅(34)의 제 1 주기(C1)보다 3배 클 수 있다. 제 1 그레이팅(34)이 약 240㎚의 제 1 주기(C1)를 가질 경우, 제 2 그레이팅(36)은 약 720㎚의 제 2 주기(C2)를 가질 수 있다. 약 720㎚의 제 2 주기(C2)의 제 2 그레이팅(36)은 약 1530nm 파장의 레이저 광(90)을 발진시킬 수 있다. The second grating 36 may be disposed within the clad layer 30 of the second laser diode region 13. The second grating 36 may have a second period C 2 greater than the first period C 1 of the first grating 34. The second period C 2 may be an odd multiple of the first period C 1 . When the second period C 2 is an even multiple of the first period C 1 , the output efficiency of the laser light 90 may decrease. When the first grating 34 is a first order grating, the second grating 36 may be a third order grating. For example, the second period C 2 of the second grating 36 may be three times larger than the first period C 1 of the first grating 34. When the first grating 34 has a first period C 1 of about 240 nm, the second grating 36 may have a second period C 2 of about 720 nm. The second grating 36 of the second period C 2 of about 720 nm may oscillate the laser light 90 of the wavelength of about 1530 nm.

무반사막(42)은 기판(10), 도파로 층(20), 및 클래드 층(30)의 일측 측벽 상에 배치될 수 있다. 무반사막(42)은 기판(10)의 레이저 다이오드 영역(12)에 인접하여 배치될 수 있다. 무반사막(42)은 레이저 광(90)을 반사 없이 도파로 층(20)의 외부로 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 무반사막(42)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. The antireflection film 42 may be disposed on one side wall of the substrate 10, the waveguide layer 20, and the clad layer 30. The anti-reflection film 42 may be disposed adjacent to the laser diode region 12 of the substrate 10. The anti-reflection film 42 may transmit the laser light 90 to the outside of the waveguide layer 20 without reflection. For example, the anti-reflection film 42 may include silicon oxide.

고반사막(44)은 기판(10), 도파로 층(20), 및 클래드 층(30)의 타측 측벽 상에 배치될 수 있다. 고반사막(44)은 기판(10)의 위상 조절 영역(14)에 인접하여 배치될 수 있다. 고반사막(44)은 레이저 광(90)을 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 고반사막(44)은 알루미늄의 금속을 포함할 수 있다. The high reflection film 44 may be disposed on the sidewalls of the other side of the substrate 10, the waveguide layer 20, and the clad layer 30. The high reflection film 44 may be disposed adjacent to the phase adjustment region 14 of the substrate 10. The high reflection film 44 can reflect the laser light 90. For example, the high-reflection film 44 may include a metal of aluminum.

제 1 전극(52)은 레이저 다이오드 영역(12)의 클래드 층(30) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(52)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 또는 텅스텐(W)의 금속을 포함할 수 있다. 소스 파워(source power)가 제 1 전극(52)에 제공되면, 제 1 전극(52)은 소스 파워를 이용하여 레이저 광(90)을 생성시킬 수 있다. 레이저 광(90)의 에너지는 소스 파워에 비례하여 증가할 수 있다. The first electrode 52 may be disposed on the cladding layer 30 of the laser diode region 12. For example, the first electrode 52 may include a metal of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), or tungsten (W). When source power is provided to the first electrode 52, the first electrode 52 may generate the laser light 90 using the source power. The energy of the laser light 90 may increase in proportion to the source power.

도 2는 도 1의 제 1 전극(52)에 소스 파워가 제공될 때, 레이저 광(90)의 모드 세기의 분포를 보여준다. FIG. 2 shows the distribution of the mode intensity of the laser light 90 when source power is provided to the first electrode 52 of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 고반사막(44)은 위상 조절 영역(14)에서의 레이저 광(90)의 모드 세기를 증가시킬 수 있다. 레이저 다이오드 영역(12)은 약 300㎛의 길이를 갖고, 위상 조절 영역(14)은 약 50㎛ 길이를 가질 수 있다. 위상 조절 영역(14) 내에서의 레이저 광(90)의 모드 세기는 레이저 다이오드 영역(12) 내에서의 레이저 광(90)의 모드 세기보다 높을 수 있다. 예를 들어, 레이저 다이오드 영역(12) 내에서의 레이저 광(90)의 모드 세기는 최저 약 30mW이고, 위상 조절 영역(14) 내에서의 레이저 광(90)의 모드 세기는 최대 약 90mW일 수 있다. 소스 파워의 전류는 약 100mA이고, 무반사막(42)의 반사율은 0.00이고, 고반사막(44)의 반사율은 약 0.8이고, 그레이팅(32)의 결합 상수는 약 0.005/㎛이다.Referring to FIG. 2, the high-reflection film 44 may increase the mode intensity of the laser light 90 in the phase adjustment region 14. The laser diode region 12 may have a length of about 300 μm, and the phase adjustment region 14 may have a length of about 50 μm. The mode intensity of the laser light 90 in the phase adjustment region 14 may be higher than the mode intensity of the laser light 90 in the laser diode region 12. For example, the mode intensity of the laser light 90 in the laser diode region 12 may be at least about 30 mW, and the mode intensity of the laser light 90 in the phase adjustment region 14 may be at most about 90 mW. have. The current of the source power is about 100 mA, the reflectivity of the anti-reflection film 42 is 0.00, the reflectance of the high-reflection film 44 is about 0.8, and the bonding constant of the grating 32 is about 0.005/µm.

도 3은 도 1의 레이저 광(90)의 발진 스펙트럼을 보여준다.3 shows the oscillation spectrum of the laser light 90 of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 고반사막(44)은 FP 모드(Fabry-Perot mode)의 발진 스펙트럼(2)을 생성시킬 수 있고, 이로 인해 측모드 억제율을 저하시킬수 있다. 도 3의 grating에 의한 발진 스펙트럼(2)은 약 1499nm의 피크 파장을 가질 수 있다. 발진 모드의 측모드 억제율(SMSR)은 일반적인 40dB보다 높은 약 45dB로 획득될 수 있다. 따라서, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 위상 조절 영역(14)과 고반사막(44)을 이용하여 측모드 억제율(SMSR)과 출력 파워를 동시에 증가시킬 수 있다. Referring to FIG. 3, the high-reflection film 44 may generate an oscillation spectrum 2 in a Fab-Perot mode, thereby reducing a side mode suppression rate. The oscillation spectrum 2 due to the grating of FIG. 3 may have a peak wavelength of about 1499 nm. The side mode suppression rate (SMSR) of the oscillation mode can be obtained at about 45 dB higher than the normal 40 dB. Therefore, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention can simultaneously increase the side mode suppression rate (SMSR) and the output power by using the phase adjustment region 14 and the high reflection film 44.

다시, 도 1을 참조하면, 제 2 전극(54)은 위상 조절 영역(14)의 클래드 층(30) 상에 배치될 수 있다. 제 2 전극(54)은 금속을 포함할 수 있다. 제 2 전극(54)에 제어 신호가 인가되면, 제 2 전극(54)은 위상 조절 영역(14) 내에 전류를 제공하여 클래드 층(30), 도파로 층(20) 및 기판(10)의 유효 굴절률을 변화시키고, 그레이팅(32)과 고반사막(44) 사이의 광학적 거리를 조절할 수 있다. 또한, 제 2 전극(54)은 위상 조절 영역(14) 내의 운반자 밀도(carrier density)를 조절할 수 있다. Referring to FIG. 1 again, the second electrode 54 may be disposed on the clad layer 30 of the phase adjustment region 14. The second electrode 54 may include metal. When a control signal is applied to the second electrode 54, the second electrode 54 provides current in the phase adjustment region 14 to provide an effective refractive index of the clad layer 30, waveguide layer 20, and substrate 10 And changing the optical distance between the grating 32 and the high-reflection film 44. Further, the second electrode 54 may adjust the carrier density in the phase adjustment region 14.

제 1 절연 층(62)은 제 1 전극(52) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(52)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물의 유전 층을 포함할 수 있다. The first insulating layer 62 may be disposed on the first electrode 52. For example, the first electrode 52 may include a dielectric layer of silicon oxide or silicon nitride.

제 1 히터(72)는 제 1 절연 층(62) 상에 배치될 수 있다. 제 1 절연 층(62)은 제 1 히터(72)와 클래드 층(30)을 절연시킬 수 있다. 제 1 히터(72)는 니켈, 크롬, 또는 그들의 합금의 금속 층을 포함할 수 있다. 제 1 히터(72)에 히팅 파워가 제공되면, 제 1 히터(72)는 레이저 다이오드 영역(12)의 도파로 층(20) 및 클래드 층(30)을 가열시킬 수 있다. 레이저 다이오드 영역(12)의 도파로 층(20) 및 클래드 층(30)이 가열되면, 상기 도파로 층(20) 및 상기 클래드 층(30)의 유효 굴절률을 증가할 수 있다. 도파로 층(20) 및 클래드 층(30)의 유효 굴절률이 증가되면, 레이저 광(90)의 파장은 증가할 수 있다. 레이저 광(90)의 파장은 약 3nm 내지 약 5nm 정도 증가될 수 있다. 즉, 레이저 광(90)의 파장은 약 3nm 내지 약 5nm 정도 가변(tune) 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 높은 출력 파워 및 측모드 억제율(SMSR)이 요구되는 NG-PON2와 같은 통신 시스템에 채용 및/또는 적용될 수 있다.The first heater 72 may be disposed on the first insulating layer 62. The first insulating layer 62 may insulate the first heater 72 and the clad layer 30. The first heater 72 may include a metal layer of nickel, chromium, or alloys thereof. When heating power is provided to the first heater 72, the first heater 72 may heat the waveguide layer 20 and the cladding layer 30 of the laser diode region 12. When the waveguide layer 20 and the cladding layer 30 of the laser diode region 12 are heated, the effective refractive index of the waveguide layer 20 and the cladding layer 30 may be increased. When the effective refractive index of the waveguide layer 20 and the clad layer 30 is increased, the wavelength of the laser light 90 may be increased. The wavelength of the laser light 90 may be increased by about 3 nm to about 5 nm. That is, the wavelength of the laser light 90 may be tunable from about 3 nm to about 5 nm. Accordingly, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention can be employed and/or applied to a communication system such as NG-PON2 where high output power and side mode suppression rate (SMSR) are required.

도 4는 일반적인 분포 궤환 레이저 다이오드의 불연속적으로 튜닝된 스펙트럼(4)을 보여준다.4 shows the discontinuously tuned spectrum 4 of a typical distributed feedback laser diode.

도 4를 참조하면, 위상 조절 영역(14)이 없는 일반적인 분포 궤환 레이저 다이오드는 모드 호핑(mode hopping)을 갖는 불연속적으로 튜닝된 스펙트럼(4)의 레이저 광(90)을 생성시킬 수 있다. 모드 호핑은 FB 모드와 DFB(distributed feedback) 모드 사이의 경쟁(complete)에 의해 발생될 수 있다. 일반적인 분포 궤환 레이저 다이오드는 레이저 광(90)의 파장을 모드 호핑의 발생 파장대에 가변(tune)시키는 것이 가능할 수 있다. 하지만, 레이저 광(90)의 특성은 발진 모드의 선폭(linewidth) 및 노이즈의 증가에 의해 감소할 수 있다. 또한, 일반적인 분포 궤환 레이저 다이오드는 모드 깨짐(mode breaking) 현상에 따라 약 35dB 이하의 측모드 억제율(SMSR)의 레이저 광(90)을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 4, a general distributed feedback laser diode without a phase adjustment region 14 can generate a laser beam 90 of a discontinuously tuned spectrum 4 with mode hopping. Mode hopping may be caused by competition between the FB mode and the distributed feedback (DFB) mode. A general distributed feedback laser diode may be able to tune the wavelength of the laser light 90 to the wavelength range of mode hopping. However, the characteristics of the laser light 90 may be reduced by an increase in linewidth and noise in the oscillation mode. In addition, a general distributed feedback laser diode may generate laser light 90 having a side mode suppression rate (SMSR) of about 35 dB or less according to a mode breaking phenomenon.

도 5는 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)의 연속적으로 튜닝된 스펙트럼(6)을 보여준다.5 shows a continuously tuned spectrum 6 of the distributed feedback laser diode 100 of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 모드 호핑 없이 연속적으로 튜닝된 스펙트럼(6)의 레이저 광(90)을 발진시킬 수 있다. 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 레이저 다이오드 영역(12)과 고반사막(44) 사이의 위상 조절 영역(14)을 이용하여 약 45dB 이상의 측모드 억제율(SMSR)의 레이저 광(90)을 생성할 수 있다. 또한, 위상 조절 영역(14)은 종래의 레이저 다이오드 영역(12)과 고반사막(44)의 접촉에 따른 단일 모드 특성 저하를 제거하여 생산 수율을 증가시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention can oscillate the laser light 90 of the continuously tuned spectrum 6 without mode hopping. The distributed feedback laser diode 100 can generate a laser light 90 having a side mode suppression rate (SMSR) of about 45 dB or more using the phase adjustment region 14 between the laser diode region 12 and the high reflection film 44. have. In addition, the phase adjustment region 14 may increase the production yield by eliminating the degradation of the single mode characteristic due to the contact between the conventional laser diode region 12 and the high reflection film 44.

도 6은 도 1의 레이저 다이오드 영역(12)의 결합상수(coupling coefficient) 의존 특성을 계산한 결과를 보여준다.FIG. 6 shows the result of calculating the coupling coefficient dependent characteristic of the laser diode region 12 of FIG. 1.

도 6을 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)의 0.005/㎛의 결합 상수의 제 1 피크 파장(8)과, 0.008/㎛의 결합 상수의 제 2 피크 파장(9)을 갖는 레이저 광(90)을 생성시킬 수 있다. 레이저 다이오드 영역(12)의 길이는 약 300㎛이고, 위상 조절 영역(14)의 길이는 약 50㎛일 수 있다. H. Soda의 결합 모드(coupled mode) 방정식에 의하면, 결합 상수(k)와 레이저 다이오드 영역(12)의 거리(L)의 곱(kL)은 약 1.5 및 약 2.4로 계산될 수 있다. 결합 상수(k)와 레이저 다이오드 영역(12)의 거리(L)의 곱(kL)이 약 1 내지 3의 범주 내에 있을 경우, 레이저 광(90)은 안정적인 단일 모드로서 생성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100) 안정적인 단일 모드의 레이저 광(90)을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 6, a laser having a first peak wavelength 8 of a binding constant of 0.005/µm and a second peak wavelength 9 of a binding constant of 0.008/µm of the distributed feedback laser diode 100 of the present invention Light 90 can be generated. The length of the laser diode region 12 may be about 300 μm, and the length of the phase adjustment region 14 may be about 50 μm. According to H. Soda's coupled mode equation, the product (kL) of the coupling constant (k) and the distance (L) of the laser diode region 12 can be calculated to be about 1.5 and about 2.4. When the product kL of the coupling constant k and the distance L of the laser diode region 12 is within the range of about 1 to 3, the laser light 90 can be generated as a stable single mode. Thus, the distribution feedback laser diode 100 of the present invention can generate a stable single mode laser light 90.

도 7은 도 1의 레이저 광(90)의 직접변조특성을 보여준다.7 shows the direct modulation characteristics of the laser light 90 of FIG. 1.

도 7을 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 직접변조상황에서 약 15mW의 평균 출력 파워의 레이저 광(90)을 출력할 수 있다. 레이저 광(90)의 탑 레벨 출력 파워(1)는 약 25mW이고, 상기 레이저 광(90)의 바텀 레벨 출력 파워(0)는 약 5mW이다. 따라서, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 고속 직접 변조 가능한 고출력 파워의 레이저 광(90)을 출력시킬 수 있다.Referring to FIG. 7, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention can output the laser light 90 having an average output power of about 15 mW in a direct modulation situation. The top level output power 1 of the laser light 90 is about 25 mW, and the bottom level output power 0 of the laser light 90 is about 5 mW. Therefore, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention can output the laser light 90 of high output power capable of high-speed direct modulation.

도 8은 도 1의 제 2 그레이팅(36)과 고반사막(44) 사이의 거리에 대응되는 제 2 그레이팅(36)의 위상에 따른 측모드 억제율(SMSR)을 보여준다.FIG. 8 shows the side mode suppression rate (SMSR) according to the phase of the second grating 36 corresponding to the distance between the second grating 36 and the high reflection film 44 of FIG. 1.

도 8을 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 일반적인 측모드 억제율(SMSR) 이상의 35dB 내지 50dB의 측모드 억제율(SMSR)의 레이저 광(90)을 생성할 수 있다. 가로 축은 제 2 그레이팅(36)의 위상을 나타내고, 세로 축은 측모드 억제율(SMSR)을 나타낸다. 제 2 그레이팅(36)의 위상은 제 2 그레이팅(36)과 고반사막(44) 사이어 거리(D1)에 대한 레이저 광(90)의 위상 차에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제 2 그레이팅(26)의 위상은 0° 내지 360° 또는 0 내지 2π라디안으로 표시될 수 있다.Referring to FIG. 8, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention can generate a laser light 90 having a side mode suppression rate (SMSR) of 35 dB to 50 dB greater than a typical side mode suppression rate (SMSR). The horizontal axis represents the phase of the second grating 36, and the vertical axis represents the side mode suppression rate (SMSR). The phase of the second grating 36 may correspond to the phase difference of the laser light 90 with respect to the distance D1 between the second grating 36 and the high reflection film 44. For example, the phase of the second grating 26 may be indicated by 0° to 360° or 0 to 2π radians.

도 9는 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드(100)의 또 다른 예를 보여준다.9 shows another example of the distributed feedback laser diode 100 according to the concept of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 반도체 광 증폭기(semiconductor optical amplifier)를 포함할 수 있다. 일 예로, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 증폭 영역(16)을 더 가질 수 있다. 증폭 영역(16)은 무반사막(42)과 레이저 다이오드 영역(12) 사이에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 9, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention may include a semiconductor optical amplifier. As an example, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention may further have an amplification region 16. The amplification region 16 may be disposed between the anti-reflection film 42 and the laser diode region 12.

양자 우물 층(22)은 증폭 영역(16)의 도파로 층(20) 내에 배치될 수 있다. 양자 우물 층(22)은 증폭 영역(16)의 도파로 층(20) 내의 이득 물질로 사용될 수 있다.The quantum well layer 22 may be disposed within the waveguide layer 20 of the amplification region 16. The quantum well layer 22 can be used as a gain material in the waveguide layer 20 of the amplification region 16.

제 3 전극(56)이 증폭 영역(16)의 클래드 층(30) 상에 배치될 수 있다. 제 3 전극(56)에 증폭 신호가 인가되면, 레이저 광(90)은 증폭 신호에 따라 증폭될 수 있다. 레이저 광(90)은 최대 60mW의 출력 파워를 갖도록 증폭될 수 있다.The third electrode 56 may be disposed on the clad layer 30 of the amplification region 16. When the amplified signal is applied to the third electrode 56, the laser light 90 may be amplified according to the amplified signal. The laser light 90 can be amplified to have an output power of up to 60 mW.

그레이팅(32), 고반사막(44), 제 1 전극(52), 제 2 전극(54), 제 1 절연 층(62), 및 제 1 히터(72)은 도 1과 동일하게 구성될 수 있다.The grating 32, the high reflection film 44, the first electrode 52, the second electrode 54, the first insulating layer 62, and the first heater 72 may be configured in the same manner as in FIG. 1. .

도 10은 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드(100)의 또 다른 예를 보여준다. 10 shows another example of the distributed feedback laser diode 100 according to the concept of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 전기 흡수 변조기(electro-absorption modulator)를 포함할 수 있다. 일 예로, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 변조 영역(18)을 가질 수 있다. 변조 영역(18)은 무반사막(42)과 레이저 다이오드 영역(12) 사이에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 10, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention may include an electro-absorption modulator. For example, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention may have a modulation region 18. The modulation region 18 may be disposed between the anti-reflection film 42 and the laser diode region 12.

양자 우물 층(22)은 변조 영역(18)의 도파로 층(20) 내에 배치될 수 있다. 양자 우물 층(22)은 변조 영역(18)의 도파로 층(20) 내의 이득 물질로 사용될 수 있다.The quantum well layer 22 can be disposed within the waveguide layer 20 of the modulation region 18. The quantum well layer 22 can be used as a gain material in the waveguide layer 20 of the modulation region 18.

제 4 전극(58)이 변조 영역(18)의 클래드 층(30) 상에 배치될 수 있다. 제 4 전극(58)에 변조 신호가 인가되면, 제 4 전극(58)은 변조 신호에 따른 흡수 손실을 이용하여 레이저 광(90)을 변조시킬 수 있다. The fourth electrode 58 may be disposed on the clad layer 30 of the modulation region 18. When a modulated signal is applied to the fourth electrode 58, the fourth electrode 58 can modulate the laser light 90 using an absorption loss according to the modulated signal.

그레이팅(32), 고반사막(44), 제 1 전극(52), 제 2 전극(54), 제 1 절연 층(62), 및 제 1 히터(72)은 도 1과 동일하게 구성될 수 있다.The grating 32, the high reflection film 44, the first electrode 52, the second electrode 54, the first insulating layer 62, and the first heater 72 may be configured in the same manner as in FIG. 1. .

도 11은 본 발명의 개념에 따른 분포 궤환 레이저 다이오드(100)의 또 다른 예를 보여준다.11 shows another example of the distributed feedback laser diode 100 according to the concept of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 분포 궤환 레이저 다이오드(100)는 위상 조절 영역(14)의 제 2 절연 층(64)과 제 2 히터(74)를 가질 수 있다. 기판(10), 도파로 층(20), 클래드 층(30), 그레이팅(32), 고반사막(44), 무반사막(42), 제 1 전극(52), 제 1 절연 층(62) 및 제 1 히터(72)는 도 1과 동일하게 구성될 수 있다. Referring to FIG. 11, the distributed feedback laser diode 100 of the present invention may have a second insulating layer 64 and a second heater 74 of the phase adjustment region 14. Substrate 10, waveguide layer 20, clad layer 30, grating 32, high-reflection film 44, anti-reflection film 42, first electrode 52, first insulating layer 62 and agent 1 heater 72 may be configured in the same way as in FIG.

제 2 절연 층(64)은 위상 조절 영역(14)의 클래드 층(30) 상에 배치될 수 있다. 제 2 절연 층(64)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물의 유전 층을 포함할 수 있다.The second insulating layer 64 may be disposed on the clad layer 30 of the phase adjustment region 14. The second insulating layer 64 may include a dielectric layer of silicon oxide or silicon nitride.

제 2 히터(74)는 제 2 절연 층(64) 상에 배치될 수 있다. 제 2 절연 층(64)은 제 2 히터(74)과 클래드 층(30)을 절연시킬 수 있다. 제 1 히팅 파워가 제 2 히터(74)에 제공되면, 제 2 히터(74)는 위상 조절 영역(14)의 도파로 층(20) 및 클래드 층(30)을 가열하여 레이저 광(90)의 파장을 미세가변(fine-tune)시킬 수 있다.The second heater 74 may be disposed on the second insulating layer 64. The second insulating layer 64 may insulate the second heater 74 and the clad layer 30. When the first heating power is provided to the second heater 74, the second heater 74 heats the waveguide layer 20 and the cladding layer 30 of the phase adjustment region 14 to wavelength the laser light 90. Can be fine-tuned.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (11)

레이저 다이오드 영역과 위상 조절 영역을 갖는 기판;
상기 기판 상의 도파로 층;
상기 도파로 층 상의 클래드 층;
상기 레이저 다이오드 영역의 상기 클래드 층 내의 그레이팅;
상기 레이저 다이오드 영역에 인접하는 상기 기판, 상기 도파로 층 및 상기 클레드 층의 일측 측벽에 배치되는 무반사막; 및
상기 위상 조절 영역에 인접하는 상기 기판, 상기 도파로 층 및 상기 클래드 층의 타측 측벽에 배치되는 고반사막을 포함하되,
상기 기판의 상기 레이저 다이오드 영역은:
제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들; 및
상기 제 1 및 제 2 레이저 다이오드 영역들 사이의 위상 천이 영역을 포함하되,
상기 그레이팅은:
상기 제 1 레이저 다이오드 영역의 상기 클래드 층 내에 배치된 제 1 그레이팅; 및
상기 제 2 레이저 다이오드 영역의 상기 클래드 층 내에 배치되고, 상기 제 1 그레이팅의 주기와 다른 주기를 갖는 제 2 그레이팅을 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.
A substrate having a laser diode region and a phase adjustment region;
A waveguide layer on the substrate;
A clad layer on the waveguide layer;
Grating in the clad layer of the laser diode region;
An antireflection film disposed on one side wall of the substrate, the waveguide layer, and the clad layer adjacent to the laser diode region; And
The substrate adjacent to the phase adjustment region, the waveguide layer and a high reflection film disposed on the other side wall of the clad layer,
The laser diode region of the substrate is:
First and second laser diode regions; And
A phase shift region between the first and second laser diode regions,
The grating is:
A first grating disposed within the clad layer of the first laser diode region; And
A distributed feedback laser diode disposed in the clad layer of the second laser diode region, and including a second grating having a period different from that of the first grating.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 그레이팅의 주기는 상기 제 1 그레이팅의 주기의 3배로 큰 분포 궤환 레이저 다이오드.
According to claim 1,
The period of the second grating is three times larger than the period of the first grating.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 그레이팅의 주기는 240nm이고,
상기 제 2 그레이팅의 주기는 720nm인 분포 궤환 레이저 다이오드.
According to claim 2,
The period of the first grating is 240 nm,
The period of the second grating is 720nm distribution feedback laser diode.
제 1 항에 있어서,
상기 레이저 다이오드 영역 및 상기 위상 조절 영역의 상기 클래드 층 상에 각각 배치된 제 1 및 제 2 전극들을 더 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.
According to claim 1,
And a first and second electrodes respectively disposed on the clad layer of the laser diode region and the phase adjustment region.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 전극 상의 제 1 절연 층; 그리고
상기 제 1 절연 층 상의 제 1 히터를 더 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.
The method of claim 4,
A first insulating layer on the first electrode; And
A distributed feedback laser diode further comprising a first heater on the first insulating layer.
제 1 항에 있어서,
상기 위상 조절 영역의 상기 클래드 층 상의 제 2 절연 층; 그리고
상기 제 2 절연 층 상의 제 2 히터를 더 포함하는 분포 궤환 레이이저 다이오드.
According to claim 1,
A second insulating layer on the clad layer of the phase adjustment region; And
A distributed feedback laser diode further comprising a second heater on the second insulating layer.
제 1 항에 있어서,
상기 기판은 상기 무반사막과 상기 레이저 다이오드 영역 사이의 증폭 영역을 더 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.
According to claim 1,
And the substrate further includes an amplification region between the anti-reflection film and the laser diode region.
제 7 항에 있어서,
상기 증폭 영역의 상기 클래드 층 상의 제 3 전극을 더 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.
The method of claim 7,
A distribution feedback laser diode further comprising a third electrode on the clad layer of the amplification region.
제 1 항에 있어서,
상기 기판은 상기 무반사막과 상기 레이저 다이오드 영역의 타측에 배치되는 변조 영역을 더 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.
According to claim 1,
The substrate is a distributed feedback laser diode further comprising a modulation region disposed on the other side of the anti-reflection film and the laser diode region.
제 9 항에 있어서,
상기 변조 영역의 상기 클래드 층 상의 제 4 전극을 더 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.
The method of claim 9,
A distribution feedback laser diode further comprising a fourth electrode on the clad layer of the modulation region.
제 1 항에 있어서, 　
상기 레이저 다이오드 영역의 상기 도파로 층 내의 양자 우물 층을 더 포함하는 분포 궤환 레이저 다이오드.According to claim 1,
A distributed feedback laser diode further comprising a quantum well layer in the waveguide layer of the laser diode region.
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