Vertical-cavity surface-emitting laser in optical datacommunication

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1999
Major/Subject
Optoelektroniikka
Mcode
S-104
Degree programme
Language
fi
Pages
78
Series
Abstract
Tässä työssä on tarkasteltu lähinnä pystykaviteettista pintaemittoivaa lasermatriisi-moduulia (pystypintalasermatriisi), jossa on neljä kanavaa. Moduuli soveltuu erinomaisesti lyhyen kantaman rinnakkaiseen optiseen tiedonsiirtoon. Ensin on selvitetty pystypintalaserin valmistukseen liittyviä seikkoja sekä sen ioni-istutettua ja selektiivisesti oksidoitua rakennetta. Tämän jälkeen on käsitelty tyypillisiä sähköisiä sekä optisia ominaisuuksia, joiden mittaamista varten suunniteltiin ja valmistutettiin demonstraatiopiirilevy . GaAs-alustakiteelle valmistetun pystypintalaserin yhden aallonpituuden paksuisen kaviteetin aktiivisena rakenteena on tyypillisesti kolme noin 10 nm:n paksuista GaAs-kvanttikaivoa. Kaviteettia ympäröi kymmenet lambda/4-paksuiset Braggin peilihilakerrokset, jotka on valmistettu Al_(x)Ga_(1-x)As ja AlAs-puolijohdemateriaaleista. Ioni-istutus- ja selektiivisen oksidointimenetelmän avulla voidaan laseriin syötettävä injektiovirta ja sivusuuntainen optinen moodi rajata halutulle alueelle, jolloin laserin ominaisuudet paranevat. Työssä esitetään mittausjärjestelmät ja -tulokset. Kaikista neljästä laserista mitattiin optinen ulostuloteho, jonka keskiarvoksi saatiin -10,8 dBm moduloimattomille lasereille ja -6,5 dBm moduloiduille lasereille. Modulointina käytettiin pulssikoodimodulointia, jonka signaalin formaattina oli nollaanpalautumaton pseudosatunnaisbittisarjasignaali ja nopeutena 622 Mb/s. Laserien spektreistä tarkasteltiin intensiteetiltään suurimman emissiopiikin aallonpituus sekä puoliarvoleveys. Moduloimattomien laserien aallonpituuksien keskiarvoksi saatiin 857,742 nm ja moduloitujen 857,867 nm. Vastaaviksi puoliarvoleveyden keskiarvoiksi saatiin 0,130 nm ja 0,158 nm. Lisäksi oskilloskoopilta saatujen silmäkuvioiden avulla laskettiin moduloitujen laserien sammutussuhteet, joiden keskiarvoksi saatiin 4,2 dB. Lopuksi laserin emissio kytkettiin PIN-diodimatriisiin perustuvaan vastaanotinmoduuliin, jonka avulla tarkasteltiin koko tiedonsiirtolinkin toimivuutta.
Description
Supervisor
Tuomi, Turkka
Thesis advisor
Oksanen, Markku
Keywords
vertical-cavity surface-emitting laser, pystypintalaser, VCSEL, lasermatriisi, laser array, lyhyen kantaman rinnakkainen optinen tiedonsiirto, short range parallel optical datacomm
Other note
Citation