Abstract

We investigate theoretically and experimentally the effect of the physical length of gain medium on dynamic mode stability in semiconductor lasers with an intra-cavity filter. In simulation, two types of analysis models were used to examine the lasing properties and to analyze the dynamic mode stability of the external-cavity system, respectively. In experiment, two different kinds of the structures were fabricated and their spectra were analyzed. Both simulation and measurement results show clearly the length of the gain medium has a critical influence on the stability around the peak wavelength of the filter.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Zirngibl, B. Glance, L. W, Stulz, C.H. Joyner, G. Raybon, and I. P. Kaminow, "Characterization of a multiwavelength waveguide grating router laser," IEEE Photon. Technol. Lett. 6,1082-1084 (1994).
    [CrossRef]
  2. C. H. Joyner, C. R. Doerr, L. W. Stulz, M. Zirngibl, and J. C. Centanni, "Low-threshold nine-channel waveguide grating router-based continuous wave transmitter," J. Lightwave Technol. 17,647-651 (1999).
    [CrossRef]
  3. J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
    [CrossRef]
  4. O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
    [CrossRef]
  5. C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).
  6. D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
    [CrossRef]
  7. C. R. Doerr, "Theoretical stability analysis of side-mode operation in uncontrolled mode-selection semiconductor lasers," IEEE Photon Technol. Lett. 9, 1457-1459 (1997).
    [CrossRef]
  8. L. Möller, C. R. Doerr, C. H. Joyner, and M. Zirngibl, "Mode stabilization technique for the multifrequency laser," in Proceedings of the Optical Fiber Communication and Conference, Paper TuL4-1-TuL4-3 (2000).
  9. J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
    [CrossRef]
  10. M. H. Kwakernaak, W. K. Chan, N. Maley, H. Mohseni, L. Yang, D. R. Capewell, B. Kharas, V. Frantz, T. Mood, G. A. Pajer, D. A. Ackerman, J. G. Kim, and D. H. Lee, "Multi-frequency laser monolithically integrating InGaAsP gain elements with amorphous silicon AWG," in Proceedings of the Optical Fiber Communication and Conference, Paper OWH4 (2006).
    [CrossRef]
  11. E. Detoma, B. Tromborg, and I. Montrosset, "The complex way to laser diode spectra: example of an external cavity strong optical feedback," IEEE J. Quantum Electron. 41,171-182 (2005).
    [CrossRef]
  12. H. Ghafouri-Shiraz, Distributed feedback laser diodes and optical tunable filters, (John Wiley & Sons Ltd, England, 2003).
  13. M. H. Kwakernaak, W. Chan, D. Capewell, V. Frantz, D. Kharas, A. Ulmer, T. Petrova, R. Farkas, D. Ackerman, T. Mood, and J. G. Kim, "a-Si integrated photonics: phase II final report prepared for Dewell Elecom Inc.," Sanroff corp., 201 Washington Road Princeton, N.J. 08543 (2005).
  14. R. J. Lang, A. Yariv, "Intermodal stability of a coupled-cavity semiconductor laser," IEEE J. Quantum Electron. QE-22,631-636 (1986).
    [CrossRef]

2007 (1)

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

E. Detoma, B. Tromborg, and I. Montrosset, "The complex way to laser diode spectra: example of an external cavity strong optical feedback," IEEE J. Quantum Electron. 41,171-182 (2005).
[CrossRef]

2003 (1)

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

1999 (1)

1997 (1)

C. R. Doerr, "Theoretical stability analysis of side-mode operation in uncontrolled mode-selection semiconductor lasers," IEEE Photon Technol. Lett. 9, 1457-1459 (1997).
[CrossRef]

1994 (1)

M. Zirngibl, B. Glance, L. W, Stulz, C.H. Joyner, G. Raybon, and I. P. Kaminow, "Characterization of a multiwavelength waveguide grating router laser," IEEE Photon. Technol. Lett. 6,1082-1084 (1994).
[CrossRef]

1992 (2)

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

1986 (1)

R. J. Lang, A. Yariv, "Intermodal stability of a coupled-cavity semiconductor laser," IEEE J. Quantum Electron. QE-22,631-636 (1986).
[CrossRef]

Andreadakis, N. C.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Bäck, J.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Bente, E. A. J. M.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Bhat, R.

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Binsma, J. J. M.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Broeke, R. G.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Caneau, C.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Centanni, J. C.

Chang-Hasnain, C.

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

den Besten, J. H.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Dentai, A. G.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Detoma, E.

E. Detoma, B. Tromborg, and I. Montrosset, "The complex way to laser diode spectra: example of an external cavity strong optical feedback," IEEE J. Quantum Electron. 41,171-182 (2005).
[CrossRef]

Doerr, C. R.

C. H. Joyner, C. R. Doerr, L. W. Stulz, M. Zirngibl, and J. C. Centanni, "Low-threshold nine-channel waveguide grating router-based continuous wave transmitter," J. Lightwave Technol. 17,647-651 (1999).
[CrossRef]

C. R. Doerr, "Theoretical stability analysis of side-mode operation in uncontrolled mode-selection semiconductor lasers," IEEE Photon Technol. Lett. 9, 1457-1459 (1997).
[CrossRef]

Dominic, V. G.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Evans, P. W.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Facire, F. J.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Glance, B.

M. Zirngibl, B. Glance, L. W, Stulz, C.H. Joyner, G. Raybon, and I. P. Kaminow, "Characterization of a multiwavelength waveguide grating router laser," IEEE Photon. Technol. Lett. 6,1082-1084 (1994).
[CrossRef]

Gozdz, A. S.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Grubb, S. G.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Hayes, J. R.

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Heinrichsdorff, F.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Hurtt, S. K.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Joyner, C. H.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

C. H. Joyner, C. R. Doerr, L. W. Stulz, M. Zirngibl, and J. C. Centanni, "Low-threshold nine-channel waveguide grating router-based continuous wave transmitter," J. Lightwave Technol. 17,647-651 (1999).
[CrossRef]

Kato, M.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Kauffman, M.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Kim, J. H.

O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
[CrossRef]

Kim, K. H.

O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
[CrossRef]

Kish, F. A.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Koza, M. A.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Kwon, O. K.

O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
[CrossRef]

Lambert, D. J. H.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Lang, R. J.

R. J. Lang, A. Yariv, "Intermodal stability of a coupled-cavity semiconductor laser," IEEE J. Quantum Electron. QE-22,631-636 (1986).
[CrossRef]

LeBlanc, H. P.

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Lee, T. P.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Leijtens, X. J. M

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Lin, P. S. D.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Mathur, A.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Mehuys, D. G.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Missey, M.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Mitchell, M. L.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Montrosset, I.

E. Detoma, B. Tromborg, and I. Montrosset, "The complex way to laser diode spectra: example of an external cavity strong optical feedback," IEEE J. Quantum Electron. 41,171-182 (2005).
[CrossRef]

Murthy, S.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Nagarajan, S. M. R.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Nilsson, A. C.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Oh, K. R.

O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
[CrossRef]

Pathak, B.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Perkins, D.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Pleumeekers, J. L.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Poguntke, K. R.

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Reffle, M.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Salvatore, R. A.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Scherer, A.

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Schneider, R. P.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Sim, E. D.

O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
[CrossRef]

Smit, M. K.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Soole, J. B. D.

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Stulz, L. W.

Tromborg, B.

E. Detoma, B. Tromborg, and I. Montrosset, "The complex way to laser diode spectra: example of an external cavity strong optical feedback," IEEE J. Quantum Electron. 41,171-182 (2005).
[CrossRef]

van Dongen, T.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

van Geemert, M.

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

Van Leeuwen, M. F.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Webjorn, J.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Welch, D. F.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Yariv, A.

R. J. Lang, A. Yariv, "Intermodal stability of a coupled-cavity semiconductor laser," IEEE J. Quantum Electron. QE-22,631-636 (1986).
[CrossRef]

Zah, C. E.

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

Ziari, M.

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

Zirngibl, M.

C. H. Joyner, C. R. Doerr, L. W. Stulz, M. Zirngibl, and J. C. Centanni, "Low-threshold nine-channel waveguide grating router-based continuous wave transmitter," J. Lightwave Technol. 17,647-651 (1999).
[CrossRef]

M. Zirngibl, B. Glance, L. W, Stulz, C.H. Joyner, G. Raybon, and I. P. Kaminow, "Characterization of a multiwavelength waveguide grating router laser," IEEE Photon. Technol. Lett. 6,1082-1084 (1994).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

J. B. D. Soole, K. R. Poguntke, A. Scherer, H. P. LeBlanc, C. Chang-Hasnain, J. R. Hayes, C. Caneau, R. Bhat, and M. A. Koza, "Wavelength-selectable laser emission from a multistripe array grating integrated cavity laser," Appl. Phys. Lett. 61,2750-2752 (1992).
[CrossRef]

Electron Lett. (1)

C. E. Zah, F. J. Facire, B. Pathak, R. Bhat, C. Caneau, P. S. D. Lin, A. S. Gozdz, N. C. Andreadakis, M. A. Koza, and T. P. Lee, "Monolithic integration of multiwavelength compressive-strained multiquantum-well distributed feedback laser array with star coupler and optical amplifiers," Electron Lett. 28, 2361-2362 (1992).

IEEE J. Quantum Electron. (2)

E. Detoma, B. Tromborg, and I. Montrosset, "The complex way to laser diode spectra: example of an external cavity strong optical feedback," IEEE J. Quantum Electron. 41,171-182 (2005).
[CrossRef]

R. J. Lang, A. Yariv, "Intermodal stability of a coupled-cavity semiconductor laser," IEEE J. Quantum Electron. QE-22,631-636 (1986).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

D. F. Welch, F. A. Kish, S. M. R. Nagarajan, M. Kato, C. H. Joyner, J. L. Pleumeekers, R. P. Schneider, J. Bäck, A. G. Dentai, V. G. Dominic, P. W. Evans, M. Kauffman, D. J. H. Lambert, S. K. Hurtt, A. Mathur, M. L. Mitchell, M. Missey, S. Murthy, A. C. Nilsson, R. A. Salvatore, M. F. Van Leeuwen, J. Webjorn, M. Ziari, S. G. Grubb, D. Perkins, M. Reffle, and D. G. Mehuys, "Large-scale InP photonic integrated circuits: enabling effect scaling of optical transport networks," IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 13,22-31 (2007).
[CrossRef]

IEEE Photon Technol. Lett. (1)

C. R. Doerr, "Theoretical stability analysis of side-mode operation in uncontrolled mode-selection semiconductor lasers," IEEE Photon Technol. Lett. 9, 1457-1459 (1997).
[CrossRef]

IEEE Photon. Tech. Lett. (1)

O. K. Kwon, J. H. Kim, K. H. Kim, E. D. Sim, and K. R. Oh, "Widely tunable multichannel grating cavity laser," IEEE Photon. Tech. Lett. 18, 1699-1701 (2006).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (2)

M. Zirngibl, B. Glance, L. W, Stulz, C.H. Joyner, G. Raybon, and I. P. Kaminow, "Characterization of a multiwavelength waveguide grating router laser," IEEE Photon. Technol. Lett. 6,1082-1084 (1994).
[CrossRef]

J. H. den Besten, R. G. Broeke, M. van Geemert, J. J. M. Binsma, F. Heinrichsdorff, T. van Dongen, E. A. J. M. Bente, X. J. M Leijtens, and M. K. Smit, "An integrated 4×4-channel multiwavelength laser on InP," IEEE Photon. Technol. Lett. 15,368-370 (2003).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (1)

Other (4)

L. Möller, C. R. Doerr, C. H. Joyner, and M. Zirngibl, "Mode stabilization technique for the multifrequency laser," in Proceedings of the Optical Fiber Communication and Conference, Paper TuL4-1-TuL4-3 (2000).

M. H. Kwakernaak, W. K. Chan, N. Maley, H. Mohseni, L. Yang, D. R. Capewell, B. Kharas, V. Frantz, T. Mood, G. A. Pajer, D. A. Ackerman, J. G. Kim, and D. H. Lee, "Multi-frequency laser monolithically integrating InGaAsP gain elements with amorphous silicon AWG," in Proceedings of the Optical Fiber Communication and Conference, Paper OWH4 (2006).
[CrossRef]

H. Ghafouri-Shiraz, Distributed feedback laser diodes and optical tunable filters, (John Wiley & Sons Ltd, England, 2003).

M. H. Kwakernaak, W. Chan, D. Capewell, V. Frantz, D. Kharas, A. Ulmer, T. Petrova, R. Farkas, D. Ackerman, T. Mood, and J. G. Kim, "a-Si integrated photonics: phase II final report prepared for Dewell Elecom Inc.," Sanroff corp., 201 Washington Road Princeton, N.J. 08543 (2005).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (6)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Design layout of the MCL. a-SiNx:H denotes a hydrogenated amorphous silicon nitride.

Fig. 2.
Fig. 2.

Structures used for device analysis. (a) the detailed model (for steady-state analysis). Light passes the AWG (filter) passband twice during a round trip in the cavity. l G(1, 2, 3) and lP indicate the lengths of the gain and passive sections. r2 1 and r2 2 are the reflectivities at the HR-and AR-coated facets. r2 r is the residual reflectivity at the interfaces between the gain and passive sections. (b) the simplified equivalent model (for steady-state and stability analysis). The grating to the right facet provides filtered optical feedback over a small range of frequencies. r2 R and r2 L are the right and the left effective reflectivities seen at the interface. r2 g is the grating peak reflectivity.

Fig. 3.
Fig. 3.

Calculated normalized power distributions of the lasing mode with the lowest threshold gain along the path 1 under the current condition 1(IG1/IG2/IG3=38.6/38.6/0mA, solid lines) and the condition 2 (80/60/0mA, dashed lines). The blue, the red, and the black line indicate the forward Pf, the backward Pb, and the total power Pt(=Pf+Pb), respectively. rfb1 2 and rfb2 2 are the feedback power ratio at the right facet of the gain 1 and at the left facet of the gain 2. In this calculation model, AWG loss and Y-branch loss, αAWG and ρsp, appear at the certain positions, z=l G1+l p1 (=6.15mm) and l G1+l p1+l p2 (=10.55mm), respectively.

Fig. 4.
Fig. 4.

(a). Stable ranges around the grating peak wavelength for increasing current above threshold Ith with respect to the length of the gain section l G and (b) minimum damping σmin for the modes at the current of Ith+70mA for various l G. In (a), the boundaries of stable range were set to be the middle values between stable and unstable mode. The grating peak reflectivity rg 2 of 8% and the bandwidth of 40 GHz were used. The interface reflection was neglected (rr 2=0).

Fig. 5.
Fig. 5.

Measured power spectra (black lines) of (a) sample 1 and (b) sample 2 under IG3=0 mA. Powers were obtained through the uncoated facet on the side of gain 2 at the currents (IG1/IG2=150/100 mA). Blue lines denote the spectral response of a-Si AWG. The resolution bandwidth is 0.01 nm [Ando AQ6317B].

Fig. 6.
Fig. 6.

Measured output power spectra of (a) the sample 2 after the coatings and (b) the packaged chip [9]. Output powers (black lines) were measured through the AR-coated facet on the side of gain 3 at IG1/IG2/IG3=140/65/180mA for (a) and at 100/50/100mA for (b). The red line in (a) is the measured spectrum at the HR-coated facet on the side of gain 2 at 100/65/180mA. The resolution bandwidth is 0.01 nm.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Device parameters

Equations (5)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

D ( ω ˜ ) = ( X + B ) ( X + B ) B B = 0
X = 1 G ( ω ˜ ) X = 1 G * ( ω ˜ )
B = B ( ω ˜ ) B = 1 B * ( ω ˜ )
G ( ω ˜ ) = r R ( ω s + ω ˜ ) r R ( ω s ) e j ω ˜ τ in
B ( ω ˜ ) = 1 e ω ˜ τ in 2 j ω ˜ { ( 1 + j α ) [ ω R 2 + 1 4 ( Γ N Γ P ) 2 ] j ω ˜ + Γ N + Γ P }

Metrics