■ 본 기술이전은 "SDN 기반 유무선 액세스 광네트워킹 기술“ 과제의 부산물인 “SiP 기반ring type filter 및coupler 기술”에 관한 것이다.
■ 본 기술이전 건은 실리콘 포토닉스 기술을 사용하여 CMOS 호환 공정에서 구현된 광필터 및 광섬유 결합기를 대상으로 한다.
■ 본 기술이전 건에 포함된 기술은 PIC (Photonics Integrated Circuit)을 구성하는데 사용되며, 이 PIC 는 CMOS 혹은 CMOS 호환 공정을 사용하여 생산될 수 있다.
■ PIC는 다수의 광학적 기능이 연결되어 상위의 기능을 수행할 수 있는 단일집적칩을 말한다.
■ 현재의 광송수신기는 전혀 다른 물질들로 이루어진 개별 부품을 하나의 패키지 내에 집적하여 제작되고 있음
■ 개별 부품을 패키징하여 다시 시스템에 실장하는 방식으로 인하여 전체 시스템 가격에서 광부품이 차지하는 가격 비율을 낮추기 어려움
■ 또한 개별 광부품 사이의 인터페이스가 많아 고장 발생 확률이 큼. 통상 광신호에 이상이 생기는 고장 발생의 70% 정도가 인터페이스에서 발생하는 것으로 알려져 있음
■ 이로 인하여 최근 광집적 부품에 대한 요구가 커지고 있음
■ 광집적 부품은 모든 광부품을 하나의 단일 칩에서 구현한 것이며 전자소자 IC (Integrated Chip) 에 비추어 PIC (Photonic Integrated Chip)이라고 부름
■ PIC를 구현하는 기술로 III-VI족 화합물 기반의 기술과 실리콘 기반의 기술이 있으며 SiP 기반ring type filter 및coupler 기술은 실리콘 기반의 기술임
■ 실리콘 기반의 실리콘 포토닉스 기술은 기존 전자산업의 CMOS 공정과 동일한 공정을 이용하므로, 비용이 싸고 대량생산에 유리함.
■ III-V 족 기반의 기술은 바탕이 되는 웨이퍼 크기에 있어 최대 6“를 넘지 못하므로 12” 웨이퍼가 표준이 되어 있는 실리콘에 비하여 불리함
■ 실리콘 포토닉스 기반의 PIC를 제작하기 위해서는 다양한 기능 요소가 필요하며, SiP 기반ring type filter 및coupler 기술은 그중 광역다중화 기능을 제공할 수 있는 광학 필터와 광섬유와 광학 필터를 연결할 수 있는 커플러 설계를 제공하고 있음
■ 따라서 실리콘 포토닉스 기반의 PD와 같이 구현하면, SiP 기반ring type filter 및coupler 기술은 수신기 광학부 전체를 하나의 칩으로 구현할 수 있는 방법을 제공하고 있음
■ 높은 인덱스 차이를 가지는 실리콘을 도파로로 사용하여, 초소형의 광수신 집적칩 구현 가능. 4채널 WDM 신호의 경우 1~2 mm2 정도의 면적에 구현 가능
■ 높은 roll off 값을 가지는 ring filter의 특성으로 이웃 채널과의 간섭이 매우 적음
■ ring filter의 1 dB 대역폭이 20 GHz이상으로 수신 광신호의 주파수가 흔들리더라도 안정적인 수신 성능을 제공할 수 있음
■ 100 GHz 간격의 4채널까지 수신 파장을 변환할 수 있어 유연한 네트워크를 구성할 수 있음
■ 광섬유와의 연결을 제공하는 coupler는 모든 편광에 대하여 5 dB 이내의 손실을 가짐
■ GDS 파일의 형태로 임의의 PIC에 모두 적용할 수 있음.
기술명: SiP기반 Ring type filter 및 coupler 기술
A. SiP 기반 ring type filter 설계 및 제작 기술
B. SiP 기반 광섬유 결합 O-band coupler 설계 및 제작 기술
A. SiP 기반 ring type filter 설계 및 제작 기술
- SiP 기반 ring type filter 설계 기술
- SiP 기반 ring type filter를 응용한 양방향 소자 GDS file
- SiP 기반 ring type filter GDS file
B. SiP 기반 광섬유 결합 O-band coupler 설계 및 제작 기술
- SiP 기반 O-band coupler 설계 기술
- SiP 기반 O-bnad coupler GDS file
■ 실리콘 포토닉스 기반 광송수신기 개발업체에서 광다중화기 및 광역다중화기로 사용 가능.
■ 광송수신기 입력으로 커플러를 사용함으로써 커플러에 의한 손실을 최소화한 광소자를 제작할 수 있음
■ 실리콘 포토닉스 기반 광송수신기 개발업체에서 파운드리에서 PDK 형태로 제공되는 photodetector 와 집적하여 하나의 칩으로 광수신기를 제작할 수 있음.