Characteristics of Visible Laser Diode and Its Injection-Locking

가시광 다이오드 레이저의 스펙트럼 및 주입-잠금 특성분석

  • Published : 1994.06.01

Abstract

We investigated the spectral characteristics for temperature and driving current change in visible laser diode. As a result of spectrum analysis, the ratio of frequency change for temperature and driving current change were about $33 GHz/^{\circ}C$, 6.6 GHz/mA in the region which was not mode hopping range. Compared to the sharp mode hopping in the near IR single mode AlGaAs lasers, the visible laser diode showed relatively broad multimode operation in the mode hopping region. We performed the experiment of injection-locking characteristics analysis for visible laser diode. Locking half bandwidth(LHBW) was measured 0~5.0 GHz for $0~25\muW$ input power and it was dependent on the input power. Also, LHBW for polarization angle was dependent on the difference of polarization angle between master laser and slave laser. The phase change of injection-locked output beam of the slave laser diode as a function of the drive current was measured in the interferometer which was composed of master laser and slave laser. The ratio of phase change with the slope of 5.0~1.3 rad/mA was obtained within injection-locking range for the change of $2~25\muW$ input power. power.

가시광 디이오드 레이저의 온도와 주입 전류에 따른 발진 스펙트럼의 특성을 분석하고 주입-잠금 실험을 수행하여 잠금 특성을 분석하였다. 다이오드 레이저의 온도와 주입전류에 따른 스펙트럼 분석 결과 모드 도약이 일어나는 것을 관찰할 수 있었으며 모드 도약이 일어나지 않는 영역에서의 온도와 주입 전류의 변화에 대한 주파수 변화율이 각각 약 $33 GHz/^{\circ}C$, 6.6 GHz/mA로 나타남을 알 수 있었다. 일반적인 근적외선 AlGaAs 다이오드 레이저에서 순간적인 모드 도약이 일어나는 것과는 달리 가시광 다이오드 레이저는 모드 도약의 영역이 넓고 다중 모드로 동작하여 불량한 스펙트럼을 나타냈다. 이러한 특성을 갖는 다이오드 레이저를 이용한 주입-잠금 실험 결과 주입 강도가 $0~25\muW$에 대하여 잠금 대역폭은 0~5 GHz로 나타남을 알 수 있었다. 또한 주입 강도를 약 $25\muW$로 고정시키고, 편광 방향을 회전시키며 주입-잠금 대역폭을 측정한 결과 편광 방향에 의존함을 알 수 있었다. 주입-잠금된 광파의 위상 변화를 측정하기 위하여 주 레이저와 종 레이저를 간섭시켜 종 레이저의 주입 전류의 변화에 대한 간섭 무늬의 이동으로 위상의 변화를 조사하였다.

Keywords