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광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈과 그 제작방법

  • 기술번호 : KST2015077336
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 광가입자망에서 송수신이 동시에 가능한 양방향 송수신모듈에 관한 것이다.이러한 양방향 송수신모듈은 송수신 집적칩과, 광섬유와, 실리콘벤치로 구성된다. 상기 송수신 집적칩은, 상기 레이저광원의 앞에 집적되어 상기 레이저광원에서 방출되는 송신광의 모드크기를 변환하는 광모드변환수단과, 상기 광모드변환수단의 위에 집적되어 상기 광모드변환수단을 통해 도파되는 송신광의 일부를 검출하여 송신광을 모니터링하는 모니터 광검출수단, 및 상기 모니터 광검출수단의 위에 집적되어 상기 광섬유를 통해 입사되는 수신광을 검출하는 상기 수신 광검출수단을 포함하고; 상기 실리콘벤치는, 기판과, 상기 기판에 형성되어 상기 수신광을 상기 수신 광검출소자에게 반사하는 U자 홈, 상기 U자 홈의 한쪽 끝부분의 상기 기판에 중복 형성된 V자 홈, 및 상기 U자 홈과 V자 홈 사이에 형성되어 상기 광섬유나 V자 홈에서 반사된 송신광을 차단하는 반사차단벽을 포함하며; 상기 광섬유는, 상기 송수신 집적칩과 대면한 단부가 경사절두원추형으로 형성되어, 상기 광섬유의 코어부분만 기울기각을 가지도록 형성된다.
Int. CL H04B 10/40 (2013.01)
CPC G02B 6/4246(2013.01) G02B 6/4246(2013.01) G02B 6/4246(2013.01) G02B 6/4246(2013.01) G02B 6/4246(2013.01)
출원번호/일자 1019990040422 (1999.09.20)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0317130-0000 (2001.11.28)
공개번호/일자 10-2001-0028259 (2001.04.06) 문서열기
공고번호/일자 (20011222) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (1999.09.20)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김종덕 대한민국 대전광역시유성구
2 주관종 대한민국 대전광역시유성구
3 이상환 대한민국 대전광역시유성구
4 황남 대한민국 대전광역시유성구
5 송민규 대한민국 대전광역시유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 전영일 대한민국 광주 북구 첨단과기로***번길**, ***호(오룡동)(특허법인세아 (광주분사무소))

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 1999.09.20 수리 (Accepted) 1-1-1999-0116619-37
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2001.04.19 수리 (Accepted) 4-1-2001-0046046-20
3 등록결정서
Decision to grant		 2001.09.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2001-0204352-58
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2002.08.08 수리 (Accepted) 4-1-2002-0065009-76
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1

광섬유로 송신광을 출사하고 광섬유로부터 입사되는 수신광을 검출하기 위해 실리콘벤치에 수동정렬되는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈의 송수신 집적칩에 있어서,

상기 송신광을 방출하는 레이저광원과;

상기 레이저광원의 앞에 집적되어 상기 레이저광원에서 방출되는 송신광의 모드크기를 변환하여 상기 광섬유로 출사하는 광모드변환수단;

상기 광섬유를 통해 입사되는 수신광을 검출하는 수신 광검출수단; 및

상기 광모드변환수단과 수신 광검출수단 사이에 집적되어, 상기 광모드변환수단을 통해 도파되는 송신광의 일부를 흡수하여 송신광을 모니터링하면서, 상기 수신 광검출수단으로 진행하는 송신광을 차단하여 송수신광 사이의 광학적 상호 작용에 의한 잡음을 억제하도록 하는 모니터 광검출수단을 포함한 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

2 2

제 1 항에 있어서, 상기 송수신 집적칩은 기판으로부터 n-p-n-p-n층 구조로 형성되어, 송수신광 사이의 전기적 상호 작용에 의한 잡음을 억제하도록 하는 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

3 3

제 1 항에 있어서, 상기 레이저광원의 활성층은 상기 광모드변환수단의 도파로층과 버트결합(butt-join)되는 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

4 4

제 1 항에 있어서, 상기 송수신 집적칩은 수신 광검출수단이 아래를 향하는 상태에서 상기 실리콘벤치에 플립칩 본딩되는 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

5 5

제 1 항에 있어서, 상기 수신 광검출수단은 광모드변환수단의 거울면에서 안쪽에 배치된 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

6 6

제 1 항에 있어서, 상기 모니터 광검출수단과 수신 광검출수단은 광모드변환수단의 중간지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

7 7

제 1 항에 있어서, 상기 모니터 광검출수단과 상기 수신 광검출수단 사이에 전자-정공 확장방지층 및 광흡수층을 삽입하여, 상기 두 광검출수단들 사이에 광의 이동을 차단하도록 하는 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

8 8

제 1 항에 있어서, 상기 레이저광원의 거울면은 HR(Hard Reflection) 코팅하고, 상기 광모드변환수단의 거울면은 AR(Anti-Reflection) 코팅하는 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩

9 9

송수신 집적칩의 레이저광원에서 방출되는 송신광은 광섬유에서 광결합되고, 광섬유를 통해 입사되는 수신광은 실리콘벤치에서 반사되어 상기 송수신 집적칩으로 입사되도록, 상기 송수신 집적칩과 광섬유가 상기 실리콘벤치에 수동정렬된 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈에 있어서,

상기 송수신 집적칩은, 상기 레이저광원의 앞에 집적되어 상기 레이저광원에서 방출되는 송신광의 모드크기를 변환하여 상기 광섬유로 출사하는 광모드변환수단과;

상기 광섬유를 통해 입사되는 수신광을 검출하는 수신 광검출수단; 및

상기 광모드변환수단과 수신 광검출수단 사이에 집적되어, 상기 광모드변환수단을 통해 도파되는 송신광의 일부를 흡수하여 송신광을 모니터링하면서, 상기 수신 광검출수단으로 진행하는 송신광을 차단하여 송수신광 사이의 광학적 상호 작용에 의한 잡음을 억제하도록 하는 모니터 광검출수단을 포함한 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈

10 10

제 9 항에 있어서, 상기 실리콘벤치는, 기판에 형성되어 상기 수신광을 상기 수신 광검출수단에게 반사하는 U자 홈과,

상기 U자 홈의 한쪽 끝부분의 상기 기판에 중복 형성된 V자 홈, 및

상기 U자 홈과 V자 홈 사이에 형성되어 상기 광섬유나 V자 홈에서 반사된 송신광을 차단하는 반사차단벽을 포함한 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈

11 11

제 10 항에 있어서, 상기 U자 홈의 수신광 반사면에 금 증착막이 형성된 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈

12 12

제 9 항에 있어서, 상기 광섬유는, 상기 송수신 집적칩과 대면한 단부가 경사절두원추형으로 형성되어, 상기 광섬유의 코어부분만 기울기각을 가지는 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈

13 13

제 12 항에 있어서, 상기 광섬유의 기울기각은 레이저광원과 광섬유 사이의 거리에 반비례하는 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈

14 14

광섬유로 송신광을 출사하고 광섬유로부터 입사되는 수신광을 검출하기 위해 실리콘벤치에 수동정렬되는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈의 송수신 집적칩 제작방법에 있어서,

기판 위에 상기 송신광을 방출하는 레이저다이오드를 성장하는 제 1 단계와,

상기 레이저다이오드의 앞에 상기 레이저다이오드에서 방출된 송신광을 크기모드 변환하는 수직 광모드변환기를 집적하는 제 2 단계,

상기 광모드변환기 부분의 표면을 평탄화하는 제 3 단계,

표면이 평탄화된 상기 광모드변환기 위에 상기 송신광의 일부를 흡수하여 상기 송신광을 모니터링하면서 송수신광 사이의 광학적 상호 작용에 의한 잡음을 억제하도록 하는 모니터 광검출기와 광섬유를 통해 입사되는 수신광을 검출하는 수신 광검출기를 순차적으로 집적하여 송수신 집적칩을 제작하는 제 4 단계, 및

상기 송수신 집적칩을 실리콘벤치에 플립칩 본딩하는 제 5 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩 제작방법

15 15

제 14 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,

레이저다이오드 부분에 산화실리콘 마스크를 증착하고, 습식식각액을 사용하여 상기 광모드변환기 부분을 표면 평탄화하는 단계인 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩 제작방법

16 16

제 14 항에 있어서, 상기 제 4 단계는,

상기 모니터 광검출소자를 제작하기 위한 제1n-InP층과, 제1u-InGaAs층, 제1p-InP층을 순차적으로 성장하는 제 1 소단계와,

그 위에 상기 수신 광검출소자를 제작하기 위한 제2p-InP층과, 제2u-InGaAs층, 및 제2n-InP층을 차례로 성장하는 제 2 소단계,

상기 제2n-InP층과, 제2u-InGaAs층, 및 제2p-InP층을 식각하여 상기 수신 광검출소자를 제작하는 제 3 소단계,

그 위에 산화실리콘을 증착한 후 모니터 광검출소자를 위한 패턴을 형성하는 제 4 소단계,

상기 산화실리콘과, 제1p-InP층, 제1u-InGaAs층을 차례로 식각하는 제 5 소단계, 및

그 위에 전극단자들을 형성하는 제 6 소단계를 포함한 것을 특징으로 하는 송수신 집적칩 제작방법

17 17

제 16 항에 있어서, 상기 모니터 광검출소자의 제1p-InP층과 상기 수신 광검출소자의 제2p-InP층 사이에 전자-정공 확산방지 및 광흡수층을 더 포함하여, 상기 두 광검출소자들 사이에 광의 이동을 차단하도록 하는 특징으로 하는 송수신 집적칩 제작방법

18 18

송수신 집적칩의 레이저광원에서 방출되는 송신광은 광섬유에서 광결합되고, 광섬유를 통해 입사되는 수신광은 실리콘벤치에서 반사되어 상기 송수신 집적칩으로 입사되도록, 상기 송수신 집적칩과 광섬유가 상기 실리콘벤치에 수동정렬된 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈의 제작방법에 있어서,

송수신 집적칩 제작방법은, 기판 위에 레이저다이오드와 상기 레이저다이오드의 앞에 상기 레이저다이오드에서 방출된 송신광을 크기모드 변환하는 수직 광모드변환기를 집적하는 제 1 단계와,

상기 광모드변환기 부분의 표면을 평탄화하는 제 2 단계,

표면이 평탄화된 상기 광모드변환기 위에 모니터 광검출기와 수신 광검출기를 순차적으로 집적하여 송수신 집적칩을 제작하는 제 3 단계,

상기 송수신 집적칩을 실리콘벤치에 플립칩 본딩하는 제 4 단계, 및

송수신광 사이의 상호 간섭을 억제하는 광섬유를 상기 송수신 집적칩과 대면하게 광정렬하는 제 5 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈의 제작방법

19 19

제 18 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,

상기 모니터 광검출소자를 제작하기 위한 제1n-InP층과, 제1u-InGaAs층, 제1p-InP층을 순차적으로 성장하는 제 1 소단계와,

그 위에 상기 수신 광검출소자를 제작하기 위한 제2p-InP층과, 제2u-InGaAs층, 및 제2n-InP층을 차례로 성장하는 제 2 소단계,

상기 제2n-InP층과, 제2u-InGaAs층, 및 제2p-InP층을 식각하여 상기 수신 광검출소자를 제작하는 제 3 소단계,

그 위에 산화실리콘을 증착한 후 모니터 광검출소자를 위한 패턴을 형성하는 제 4 소단계,

상기 산화실리콘과, 제1p-InP층, 제1u-InGaAs층을 차례로 식각하는 제 5 소단계, 및

그 위에 전극단자들을 형성하는 제 6 소단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈의 제작방법

20 20

제 18 항에 있어서, 상기 제 4 단계의 실리콘벤치 제작방법은,

기판에 질소화실리콘 박막 증착과, 사진 현상, 및 질소화실리콘 박막 식각 등의 과정들을 수행하여 U자 홈을 형성하는 제 1 소단계와,

상기 U자 홈의 한쪽 끝에서 질소화실리콘 박막 증착과 사진 현상, 및 질소화실리콘 박막 식각 등의 과정들을 수행하여 V자 홈을 형성함으로써 U자 홈과 V자 홈 사이에 송신광의 반사를 차단하는 반사차단벽을 형성하는 제 2 소단계, 및

상기 U자 홈의 수신광 반사벽에 금 증착막을 입히는 제 3 소단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈의 제작방법

21 21

제 18 항에 있어서, 상기 제 5 단계의 광섬유는 송수신 집적칩과 대면한 단부가 경사절두원추형으로 형성된 것을 특징으로 하는 광가입자망을 위한 양방향 송수신모듈의 제작방법

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