The passive optical network (PON) has been investigated extensively to satisfy the demanding of increased bandwidth because of the widespread use of internet and multimedia-based data services. Especially, the wavelength division multiplexing PON (WDM-PON) has many advantages compared with other PON systems due to its unlimited bandwidth, bit rate and protocol transparencies.
To implement a cost effective WDM-PON, the wavelength locked F-P LD with spectrum sliced ASE injection was proposed. This WDM source has a large temperature-dependent characteristic because the lasing wavelength of F-P LD shifts according to temperature. Thus, the temperature of F-P LD needs to be controlled by temperature controllable devices such as a thermoelectric cooler (TEC) or a heater to decrease temperature dependency of wavelength-locked F-P LD. However, these are not cost effective solutions.
In this thesis, we proposed a temperature independent WDM source; double contact F-P LD, to control the lasing wavelength electrically without using a TEC or a heater. We analyzed the principle of wavelength characteristic of double contact F-P LD. And we researched two types of double contact F-P LD depending on the front facet reflectivity, conventional 32 % LD and antireflection-coated LD.
We investigated the wavelength characteristic of double contact F-P LD, maintaining optical power as changing the LD operating temperature. The cavity length of manufactured double contact F-P LD is 800 um and each contact has about 400 y m . By controlling the injection currents, we obtained a fixed lasing envelope and lasing wavelength within wide temperature range. We demonstrated a feasibility of double contact F-P LD as a WDM source based on the wavelength locked F-P LD. Especially, we also demonstrated a temperature-independent operation with 50 GHz channel spacing using AR coated double contact F-P LD. This result is very meaningful because it opens the possibility of increasing channel-number and data bit rate of WDM-PON without the concern about the color-free operation.
The proposed double contact F-P LD will be very useful to realize a cost effective WDM source.
WDM-PON 광원으로 제안된 파장 잠김 된 F-P LD의 온도 의존성은 시스템의 동작 가능 온도 범위를 제한하여, 이를 해결하기 위해 LD의 동작 온도를 고정하는 고가의 열전냉각기 (thermoelectric cooler 이하 TEC)나 히터 (heater)의 사용이 불가피하다는 단점이 있다. 이는 경제성 면에서 TDM-PON에 비해 열세를 보이고 있는 WDM-PON의 구축 비용을 상승시키는 원인이 되므로, 이를 해결하기 위한 방안에 대한 연구가 절실하다. 따라서 고가의 TEC나 heater와 같은 온도 조절 소자를 사용하지 않고, F-P LD의 발진 파장을 고정시킬 수 있는 방안이 제안된다면, 경제적인 WDM-PON의 구현이 가능해질 것이다. 본 논문에서는 두 개의 주입 전극을 갖는 페브리 페롯 레이저 다이오드의 주입 전류를 조절하여 온도에 무관하게 파장을 고정시킬 수 있음을 보였다. 또한, 현재 WDM-PON에 대한 연구는 채널 수 증가와 고속화, 그리고 저가의 광원 개발에 초점을 맞추고 있다. 더욱이, 채널 수 증가와 데이터 속도의 고속화를 위해서는 파장 독립적인 동작이 필수적이다. 본 논문에서는, TEC나 heater를 사용하지 않고도 파장 독립적인 동작이 가능하도록 하는 광원에 대해 알아보았다.
