넓은 온도범위에서 고정전류로 동작하는 고속 변조용 VCSEL 송신기
High Speed VCSEL Transmitter Operationg at Fixed Current over a Wide Temperature Range
- 주제(키워드) VCSEL , optoelectronics
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김상배
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000010689
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
넓은 온도범위에서 고정된 on, off 전류로 동작하는 수동정렬 VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) 송신기의 저전류 동작 특성을 살펴보았다. 사용된 VCSEL은 산화형 850 nm 레이저로, 최소 문턱전류와 온도는 각각 0.77 mA, 50.3℃ 이었으며, 문턱전류의 온도의존성을 나타내는 2차항의 계수 d2Ith/dT2이 0.114 μA/℃2로 온도의존성이 낮았다. -20℃에서 120℃의 온도범위에서 20℃ 간격으로 온도를 바꾸어 가며 eye-diagram을 관찰한 결과 on 전류를 4.6mA 이상, off 전류를 0.8~1.0 mA 사이로 설정하면 -20~120℃의 넓은 온도범위에서 고정된 on, off 전류에서 Gigabit Ethernet 기준을 만족함을 확인하였다. 또한 대신호 등가회로를 이용하여 VCSEL의 비율방정식 특성 파라미터를 추출하여 VCSEL 송신기가 넓은 온도에서 고속으로 고정전류 동작 가능한지를 평가해 보았다. 그 결과 0.2125 μA/℃2의 문턱전류의 온도의존성의 가지는 5 Gbps용 VCSEL 송신기는 온도에 변화에 관계없이 고정전류로 3 Gbps까지 동작할 수 있다는 것을 예측하였다. 저전류에서 동작하는 저가 모듈을 개발하는 길을 열었다는 데에 이 연구의 의미가 있다.
more목차
제 1 장 서 론 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1
제 2 장 넓은 온도범위에서 고정전류로 동작하는
수동정렬 VCSEL 송신기 ••••••••••••••••••••••• 3
제 1 절 850 nm VCSEL의 온도 특성 ••••••••••••• 4
제 2 절 온도 변화에 따른 수동정렬 VCSEL 송신기의
통신 특성 •••••••••••••••••••••••••••••• 7
제 3 절 요 약 •••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
제 3 장 고정전류로 동작하는 고속 변조 VCSEL 송신기 •• 12
제 1 절 VCSEL의 대신호 등가회로••••••••••••• 13
제 2 절 대신호 등가회로를 이용한 VCSEL의
특성 변수 추출 ••••••••••••••••••••••• 17
제 3 절 고속 변조 VCSEL 송신기의 고정전류
동작 평가 ••••••••••••••••••••••••••• 31
제 4 절 요 약 •••••••••••••••••••••••••••••••• 33
제 4 장 결 론 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 34
참고 문헌 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 36
