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상세정보

O-band DBR-EAM 칩 제작기술

전수책임자
권오기
참여자
권오기, 김기수, 오수환, 이철욱
기술이전수
2
이전연도
2020
협약과제
20HB4100, 5G-PON망 상용 적용을 위한 마이크로 히터 장착 DBR-LD 칩의 파장가변 효율 향상기술 개발, 이철욱
20HH8100, 5G 기지국 프론트홀 기술 개발, 장순혁
- 본 기술은 “5G-PON용 DBR-LD의 저전력 파장가변 동작을 위한 고효율 마이크로 히터 구현 기술 개발(번호: 20EB1210/20YB1110)”, “5G-PON망 상용 적용을 위한 마이크로 히터 장착 DBR-LD 칩의 파장가변 효율 향상 기술 개발 (번호: 20HB4110)”, “5G+ 기지국 프런트홀 기술개발” 사업 내 “O-band 파장가변 LD 기술 개발 (번호: 20HH8120)” 과제의 결과물인 “O-band DBR-EAM 칩 제작기술“의 이전을 통해 5G용 파장가변 광 트랜시버 개발을 위한 핵심 칩 제작기술을 이전하고자 함.
- 대상기술은 5G 이동통신 프론트홀 네트워크용 파장가변 광원으로 활용되는 DBR-EAM 칩 구현기술이며, 프론트홀 통신시스템 장비내 트랜시버의 송신용 모듈에 장착되어 송신부 담당
- DBR-EAM 칩은 송신모듈 (TOSA, transmitter optical sub-assembly, 칩 동작/제어와 고속신호선을 포함하는 마운트와 온도 제어 포함)에 장착
- TOSA는 트랜시버(Transceiver, TOSA와 ROSA 동작 및 구동회로 포함)에 장착되어 구동 트랜시버는 라인카드에 포함되고, 시스템 장비 slot에 꽂혀 사용됨.
- 현재 프론트홀 네트워크는 4G-LTE 서비스를 위한 Ring-Mux 망에서 5G의 다양한 응용 서비스 지원을 위해 5G PON(passive optical network)로 진화하고 있으며, SKT 등 망 사업자 및 장비 사업자들이 5G의 선도적인 인프라 구축과 효율적 운영을 위해서 파장가변 광원 개발을 독려하는 상황
- 특히 망 운용시 광원의 재고관리 비용 절감과 운영 비용 감소를 위해서 파장고정(wavelength-fixed)에서 파장가변(wavelength-tunable) 광원으로의 진화가 필요한 상황이며, 저가형 Tunable LD 모듈이 매우 중요한 위치를 차지하는 것으로 인식
- 최근 개정된 eCPRI 기반에서 최대 25Gbps (CPRI opt. 10)의 변조특성과 CWDM 채널내에 16 채널 동작을 위해 최대 15nm의 파장가변 범위 요구
현재 ETRI에서 개발한 마이크로 히터 기반의 Tunable DBR-LD 구성이 파장가변 범위, 소자 크기, 가격에 있어 높은 경쟁력을 가지고 있고, EAM을 통한 고속변조 기술이 포함되어 25Gbps 동작을 지원할 수 있어, 다른 종류에 비해 가장 우수한 형태로 평가받고 있음.
가. 기술이전의 내용
? 기술명: O-band DBR-EAM 칩 제작기술
? 세부 기술: 25Gbps 변조동작 및 15nm 이상 가변 범위를 갖는 파장가변 변조광원 제작기술 제공
1) ETRI 개발 25Gbps 15nm 파장가변 광원칩 제공
2) 요구사항을 반영한 DBR-EAM 공정교육 제공
나. 기술이전의 범위
1) ETRI 파장가변 광원 칩 제공
- O-밴드내에 파장가변 반도체 광원 칩 (ETRI 자체개발 구조)
- 이전기술에 대해 업체 사용허가 및 인증
2) 요구사항 만족 및 반영 파장가변 칩 및 공정 기술 제공
- 추가 요구사항 반영구조 검토
- 칩 공정요원(업체 1명)에 대해 제작 기술교육 제공
? 5G 도래로 국내 이동통신 프런트홀망의 대용량화를 위한 증설계획으로 관련 광부품/모듈의 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 예상되며, 본 개발품이 상용시장에 출시될 경우, 현재 5G 이동통신 망(특히, SKT 링먹스/직결망)에 바로 활용 가능하므로 빠른 시장지원과 점유가 가능
? 파장 분할 다중화 시스템에서 파장가변 광원은 네트워크 성숙도에 따라 다양하게 활용될 수 있음.
· 활용용도: 여분 (sparing), 긴급 백업(hot-backup), 파장고정 광원의 대체, ROADM (reconfigurable optical add/drop multiplexing) 광원, 전광 네트워크망에서 고속 패킷 스위치용 광원, 파장변환/라우팅용 광원 등
· 향후 네트워크 및 장비 사업자는 파장가변 광원을 활용해서 소프트웨어만으로 네트워크 원격 재구성이 가능한 SDN(software defined network) 구축을 목표로 함.
? 5G 이동통신망 뿐만 아니라 다양한 분야에서 적용 가능
· DWDM(dense DWDM, 고밀도 파장분할 다중)망과 NG-PON2(next generation-passive optical network, 차세대 수동 광 가입자망)에 적용 가능
· 전통적인 광계측 및 측량분야, 광단층촬영과 같은 바이오 및 의료분야, 중적외선 파장가변 센서와 폭발물 감지 등과 같은 환경 가스센싱 및 감지분야에 적용 가능
? 세계적으로 수직계열 인수합병을 통해 칩 수급이 어려워지고 있는 상황에서 상용화 경험을 보유한 업체에서 이를 수행해서 시장요구에 대응하는 제품개발시 국내시장 활성화 뿐 아니라, 세계시장 진입도 가능할 것으로 판단됨.
? 국내업체에서 기보유하고 있는 제작기술과 ETRI의 성능평가기술과 결합하여 요구조건에 만족하는 국내솔루션 개발의 성공 가능성 높음.