Chaos Characteristics of Laser Diodes with External Optical Feedback

외부 광귀환이 있는 레이저 다이오드의 혼돈특성

  • 양동석 (서울시립대학교 전자공학과) ;
  • 한영진 (서울시립대학교 전자공학과) ;
  • 김창민 (서울시립대학교 전자공학과)
  • Published : 1994.09.01

Abstract

Chaos characteristics of laser diodes with external optical feedback is investigated. For a FabryPerot resonator laser, optical feedback by external mirror is assumed. The simulation is performed in such a way that a current of $1.3J_{th}$ is injected into the $1.3{\mu}m$wavelength "InGaAsP" buried hetero structure laser. With the increment of K, the system shows the evolution of four steps as follows: i) When the optical feedback coefficient K is very small, the relaxation oscillation is damped and the system reaches the steady state showing the stable operation characteristics. ii) As K increases a little bit, the relaxation oscillation is not damped any more and the system begins to maintain the periodic oscillation. iii) When K is increased further, the oscillation shows the larger amplitude and the long periodic length. iv) When K is increased very large, the system gets unstable and enters into the coherejlce collapse state. state.

외부 광귀환이 있는 레이저 다이오드의 혼돈특성에 관해 고찰하였다. Fabry-Perot 공진기 형태의 레이저에 외부 거울에 의한 광귀환을 가정하였으며 파장 $1.3{\mu}m$의 "InGaAsP" buried-hetero structure 레이저에 $1.3J_{th}$의 전류가 인가되었을 때를 모의전산 하였다. 광귀환계수 K의 증가량에 따라 다음의 네단계로 진화현상을 보이고 있다. (1)광귀환계수 K가 아주 작을 때는 시간이 지남에 따라 이완발진은 감쇄되고, 정상 상태에 도달하여 안정된 동작특성을 보인다. (2)K가 조금 증가하면 이완발진은 감쇄되지 않고 주기적인 발진을 유지하기 시작한다. (3)K가 더욱 증가하면 발진의 폭은 증가하고 발진형태의 주기는 길어진다. (4)K가 매우 증가하면 발진형태는 안정을 잃고 coherence collapse 상태에 도달한다.

Keywords