KR20060055606A - 온도 무의존 외부 공진 레이저 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판형 도파로 플랫폼에 플립칩 본딩 방식을 이용하여 반도체 레이저 다이오드가 실장된 하이브리드 구조를 갖는 외부공진 레이저에 관한 것이다. 본 발명은, 광을 생성하는 능동영역(active region)을 포함하고, 상기 능동영역에서 생성된 광을 방출하는 적어도 하나의 광출사면을 갖는 반도체 레이저 다이오드; 기판과, 상기 기판 상의 소정 영역에 형성된 금속패턴과, 상기 금속패턴이 형성된 영역을 제외한 영역에 순차적으로 형성된 하부클래드층, 코어 및 상부클래드층을 포함하는 도파로 구조물과, 상기 도파로 구조물의 소정 영역에 상기 코어가 노출된 대향하는 측면을 갖도록 형성된 트랜치부를 갖는 평판형 도파로 플랫폼; 및 상기 트랜치부에 배치된 다중 박막 반사 필터를 포함하며, 상기 광출사면과 상기 평판형 도파로 플랫폼의 일측면이 서로 대면하도록 상기 반도체 레이저 다이오드가 상기 금속패턴에 플립칩 본딩된 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저를 제공한다.
온도 무의존, 외부 공진, 레이저 다이오드, 평판형 플랫폼, 다중 박막(TFML) 반사 필터

Description

온도 무의존 외부 공진 레이저{ATHERMAL EXTERNAL CAVITY LASERS BASED ON PLANAR LIGHTWAVE CIRCUIT PLATFORMS}
도 1은 종래의 외부 공진 레이저를 도시한 횡단면도이다.
도 2는 일반적인 평판형 도파로 플랫폼을 도시한 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저를 도시한 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 따른 다중 박막 반사 필터의 반사 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 5는 온도 변화에 따른 폴리머 물질로 이루어진 도파로 구조물의 유효굴절률 변화량을 도시한 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저를 도시한 횡단면도 및 평면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
30 : 온도 무의존 외부 공진 레이저 31 : 반도체 레이저 다이오드
313 : 능동영역(active region) 315 : 모드 크기 변환기
32 : 평판형 도파로 플랫폼 321 : 기판
322 : 도파로 구조물 322a : 하부클래드층
322b : 코어 322c : 상부클래드층
33 : 금속 패턴 34 : 다중 박막 반사 필터
본 발명은 평판형 도파로 플랫폼에 플립칩 본딩 방식을 이용하여 반도체 레이저 다이오드가 실장된 하이브리드 구조를 갖는 외부공진 레이저에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판형 도파로 플랫폼 상에 온도변화에 무관한 반사특성을 갖는 다중 박막 반사 필터를 내장하고, 공진이 이루어지는 광경로 길이의 총합이 외부 온도 변화에 무관하게 일정한 값을 갖는 온도 무의존 외부공진 레이저에 관한 것이다.
근래에 디지털 홈서비스(Digital home service)가 확대됨에 따라 앞으로 가입자 당 평균 100Mbps의 대역폭이 요구될 것으로 전망되고 있으며, 이 경우 50Mbps 이상의 대역폭을 제공할 수 없는 종래의 DSL 방식 및 Cable 모뎀 방식은 점차 FTTH(Fiber To The Home) 방식으로 대체될 것으로 예측된다. 이러한 FTTH 실현을 위해서, 가입자 수의 증가를 광섬유 포설 규모를 크게 증가하지 않는 상태에서 수용할 수 있는 기술과, 가입자에게까지 광으로 연결하는데 드는 비용이 종래 방식에 의한 비용과 상응하는 수준으로 저가화 시킬 수 있는 기술 등이 확보되어야 한다.
상기 FTTH 실현을 위한 전송 방식의 일례로서 WDM-PON(Wavelength Division Multiplex-Passive Optical Network) 구조는, 광섬유 한 가닥에 복수의 광파장을 다중화 하여 광파장 수만큼 광섬유 가닥을 늘리는 효과를 줌으로써 여러 가입자를 하나의 광선로에 수용하여 선로 비용 절감 및 헤드-엔드(head-end)에서의 집중 운용관리에 의한 비용 절감이 가능하며, 가입자별로 각각 서로 다른 파장의 광채널 할당에 의해 가입자 트래픽을 분리함으로써 보안 및 프로토콜 투명성 측면에서 장점을 갖는 특징이 있다.
도 1은, 상기 WDM-PON 방식에 사용될 수 있는 종래의 외부 공진 레이저를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 외부 공진 레이저(10)는 평판형 도파로 플랫폼(12)에 플립칩 본딩 방식을 이용하여 반도체 레이저 다이오드(11)가 실장된 하이브리드 구조를 갖는다.
상기 평판형 도파로 플랫폼(12)은 기판(121) 상에 하부클래드층(122), 코어(123) 및 상부클래드층(124)이 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 상기 기판(121) 상에 반도체 레이저 다이오드(11)를 플립칩 본딩 방식으로 장착하기 위한 영역(A)이 마련된다. 도 2는 상기 평판형 도파로 플랫폼(도 1의 12)의 구조를 보다 상세하게 도시한 종단면도로서, 상기 평판형 도파로 플랫폼(22)은, 기판(221) 상부에 하부클래드층(222)이 형성되고, 상기 하부클래드층(222) 상에 코어(223)가 형성되며, 상기 하부클래드층(222) 및 코어(223) 상부 전면에 상부클래드층(224)이 형성된 구 조를 갖는다. 상기 평판형 도파로 플랫폼(22)의 구성물질은 실리카로서, 상기 하부클래드층(222), 코어(223) 및 상부클래드층(224)을 형성할 때, 각각의 실리카에 첨가되는 도핑 물질(B2O3, P2O5, GeO2)을 달리하여 코어(223)의 굴절률이 상하부클래드층(222, 224)의 굴절률보다 높은 값을 갖도록 형성한다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 반도체 레이저 다이오드(11)가 플립칩 본딩되는 영역(A)은 기판 상에 상기 하부클래드층(122), 코어(123) 및 상부클래드층(124)을 적층한 후 해당 영역(A) 상의 하부클래드층(122), 코어(123) 및 상부클래드층(124)을 선택적으로 제거하는 방법으로 형성될 수 있으며, 반도체 포토리소그래피(photolithography) 공정을 이용하여 금속 패턴, 정렬 마크 등이 플립칩 본딩 영역(A) 내에 형성될 수 있다.
상기 반도체 레이저 다이오드(11)는 III-V 혹은 II-VI 계열의 반도체 물질을 사용하여 제작된다. 상기 반도체 레이저 다이오드(11)는 광이 생성되는 능동 영역(active region)(113)과 상기 능동 영역(113)에서 생성된 광의 모드 크기를 증가시키는 모드 크기 변환기(115)를 포함한다. 상기 능동 영역(113)은 다중우물이 내재되고 반도체 칩 기판 상에 형성된 N-전극과 상면에 형성된 P-전극으로부터 주입된 전자과 홀이 상기 다중우물 영역에서 재결합됨으로서 빛이 생성된다. 상기 모드 크기 변환기(115)는 수직 또는/및 수평 방향으로 도파로의 크기를 줄이는 형태로 형성되어 상기 능동 영역(113)에서 생성된 광의 모드크기를 증가시킨다.
또한, 상기 반도체 레이저 다이오드(11)는 상기 평판형 도파로 플랫폼(12)에 마련된 플립칩 본딩 영역(A) 상부에 금속(13)을 이용하여 융착된다. 통상 상기 금속(13)은 UBM(under bump metal), 솔더(Au/Sn)를 포함하며, 플립칩 본딩시 약 280℃ 이상 가열시켜 상기 금속(13)이 녹으면서 반도체 레이저 다이오드(11)와 상기 평판형 도파로 플랫폼(12)의 기판(121)이 융착된다.
상기 반도체 레이저 다이오드(11)의 능동 영역(113)에서 생성된 광은 반도체 레이저 다이오드(11)의 광출사면(117a)을 통해 평판형 도파로의 측단면(127)으로 광결합된다.
종래의 외부 공진 레이저(10)는 외부 공진 효과를 얻기 위해, 상기 평판형 도파로 플랫폼(12)의 도파로 코어(123) 영역을 감광(photosensitivity) 효과를 갖도록 만든 후 페이즈-마스크(phase-mask)를 이용하여 형성된 브래그(Bragg) 격자구조의 반사 필터(125)를 포함한 구조를 갖는다. 이와 같은 종래의 구조에서, 외부 공진이 형성되는 광경로는 반도체 레이저 다이오드의 후면(117b)에서부터 브래그 격자구조 반사필터(125)의 중심까지이다.
종래의 외부 공진 레이저(10)는 외부 온도 변화에 따른 외부 공진 광경로 변화를 없애기 위하여 상기 평판형 도파로 플랫폼(12) 내에 특정한 열광학 계수 값을 갖는 실리콘 수지부(126)를 브래그 격자(125)와 도파로 단면(127) 사이에 삽입시킨 구조를 갖는다.
이와 같은 구조의 종래 외부공진 레이저에서, 브래그 격자구조 반사필터(125)는 페이즈-마스크를 사용하여 형성되므로, 브래그 격자 형성 공정 전에 도파 로 코어(123) 영역이 감광(photosensitivity) 효과를 갖도록 하는 전처리 공정이 필요하다. 그리고 페이즈-마스크를 사용하므로 평판형 도파로 플랫폼(12) 상의 원하는 정확한 위치에 브래그 격자구조 반사필터(125)를 형성하기 어렵다. 또한, 상기 실리콘 수지 물질(126)이 삽입되는 영역은 도파로 영역이 아니라 자유 전파 영역이므로 추가의 삽입손실이 발생하고, 도파로가 제거된 단면(126a, 126b)의 거칠기 등에 의한 내부 반사가 형성되어 외부 공진 레이저의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 브래그 격자구조의 반사필터를 사용하지 않고 다중 박막(Thin Film Multi-Layer : TFML) 반사 필터를 외부 공진을 위한 반사수단으로 사용하여 외부 온도에 영향을 받지 않고서 발진파장을 제어하는 온도 무의존 외부 공진 레이저를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광경로 길이의 총합이 외부 온도 변화에 무관하게 일정한 값을 갖도록 평판형 도파로 플랫폼 내의 도파로 구조, 구성물질의 열광학 계수 및 그 길이를 설정함으로써 실리콘 수지 물질을 삽입하지 않고서도 외부 온도에 의존성을 갖지 않는 온도 무의존 외부 공진 레이저를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 구성으로서 본 발명은,
광을 생성하는 능동영역(active region)을 포함하고, 상기 능동영역에서 생성된 광을 방출하는 적어도 하나의 광출사면을 갖는 반도체 레이저 다이오드;
기판과, 상기 기판 상의 소정 영역에 형성된 금속패턴과, 상기 금속패턴이 형성된 영역을 제외한 영역에 순차적으로 형성된 하부클래드층, 코어 및 상부클래드층을 포함하는 도파로 구조물과, 상기 도파로 구조물의 소정 영역에 상기 코어가 노출된 대향하는 측면을 갖도록 형성된 트랜치부를 갖는 평판형 도파로 플랫폼; 및
상기 트랜치부에 배치된 다중 박막(Thin Film Multi-Layer) 반사 필터를 포함하며,
상기 광출사면과 상기 도파로 구조물의 일측면이 서로 대면하도록 상기 반도체 레이저 다이오드가 상기 금속패턴에 플립칩 본딩된 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저를 제공한다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 반도체 레이저 다이오드는 상기 광생성영역 및 상기 광출사면 사이에 광모드 크기 변환기를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 반도체 레이저 다이오드는 광출사면에 형성된 반사방지막 및 그 반대측면에 형성된 고반사막을 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 도파로 구조물은 폴리머 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 다중 박막 반사 필터는, 글라스 또는 폴리 머 계열 기판 상에 번갈아 복수회 적층된 서로 다른 두 종류의 금속 산화막을 포함하며, 외부 온도 변화에 따른 반사 중심파장의 변화율이 3 pm/deg 이하인 것이 바람직하며, 상기 금속 산화막은, SiO2, Al2O3, Ta2O5 및 TiO2로 구성된 그룹으로부터 선택된 두 종류의 금속 산화막인 것이 바람직하다. 또한 상기 글라스 또는 폴리머 계열 기판은, 50㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 트랜치부의 측면과 상기 다중 박막 반사 필터 사이에, 열경화 에폭시 물질 또는 UV 경화 에폭시 물질 또는 상기 열경화 및 UV 경화 에폭시 물질의 조합으로 이루어진 에폭시 물질이 충전되는 것이 바람직하며, 이 때 상기 에폭시 물질은 상기 평판형 광도파로 플랫폼의 코어층의 유효굴절률과의 차이가 0.1 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 광출사면과 대면하는 상기 평판형 도파로 플랫폼의 일측면으로부터 상기 다중 박막 반사 필터까지의 광도파로 길이는 하기 식 1에 의해 결정되는 것이 바람직하다.
[식 1]
Figure 112004053582393-PAT00001
(Lwg는 상기 광출사면과 대면하는 상기 평판형 도파로 플랫폼의 일측면으로부터 상기 다중 박막 반사 필터까지의 광도파로 길이, ΔnLD/ΔT : 온도변화에 따른 상기 반도체 레이저 다이오드의 굴절률 변화량, Δnwg/ΔT : 온도변화에 따른 상기 도파로 구조물의 유효굴절률 변화량, LLD : 상기 반도체 레이저 다이오드의 길이)
이 때, 상기 평판형 도파로 플랫폼은, Δnwg/ΔT의 값이 -0.7×10-4 내지 -2.2×10-4/deg의 값을 가지는 폴리머 물질인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 반도체 레이저 다이오드와 대면하는 평판형 도파로 플랫폼 일측의 반대측에는 광섬유를 연결하는 그루브가 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저를 도시한 횡단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저(30)는, 광을 생성하는 능동영역(active region)(313)을 포함하고, 상기 능동영역(313)에서 생성된 광을 방출하는 적어도 하나의 광출사면(317a)을 갖는 반도체 레이저 다이오드(31); 기판(321)과, 상기 기판(321) 상의 소정 영역에 형성된 금속패턴(33)과, 상기 금속패턴(33)이 형성된 영역(A)을 제외한 영역에 순차적으로 형성 된 하부클래드층(322a), 코어(322b) 및 상부클래드층(322c)을 포함하는 도파로 구조물(322)과, 상기 도파로 구조물(322)의 소정 영역(B)에 상기 코어가 노출된 대향하는 측면(326a, 326b)을 갖도록 형성된 트랜치부(35)를 갖는 평판형 도파로 플랫폼(32); 및 상기 트랜치부(35)에 배치된 다중 박막(Thin Film Multi-Layer) 반사 필터(34)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 온도 무의존 외부 공진 레이저(30)에서, 상기 반도체 레이저 다이오드(31)의 광출사면(317a)과 상기 도파로 구조물(322)의 상기 코아(322b)가 노출된 일측면(327)이 서로 대면하도록 상기 반도체 레이저 다이오드(31)가 상기 금속패턴(33)에 플립칩 본딩된다.
본 발명에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저(30)는 주로 광통신용 광원으로 사용되므로 상기 반도체 레이저 다이오드(31)는 고속변조가 가능한 평면 매립형 이종접합구조(planar buried heterostructure)를 갖는 반도체 레이저인 것이 바람직하다. 평면 매립형 이종접합구조의 반도체 레이저는 클래드층들 사이에 형성된 능동영역의 측면에 전류차단층이 형성되어 동작시 전류의 퍼짐을 방지하므로 낮은 발진 개시전류, 높은 양자 효율 및 높은 온도 특성을 갖는 등의 장점을 가지고 있다.
상기 반도체 레이저 다이오드(31)는 능동영역(313)에서 생성된 광의 모드크기를 변환시켜 출사면(317a)으로 출력하는 광모드 크기 변환기(315)를 포함한다. 상기 광모드 크기 변환기(315)는 반도체 레이저 다이오드(31)와 평판형 도파로 플 랫폼(32)(보다 정확하게는 도파로 구조물(322))의 효율적인 광결합을 위해 형성되는 것으로서, 이 광모드 크기 변환기(315)는 능동영역(313)과 접하여 능동영역(313)이 형성하는 도파로의 폭을 점진적으로 감소시키거나(lateral down taper), 두께를 점진적으로 감소시키거나(vertical down taper), 상기 두 가지 방식을 적절하게 조합하여 제작될 수 있다.
또한, 상기 반도체 레이저 다이오드(31)의 광출사면(317a)에는 외부로 방출되는 광이 반도체 레이저 다이오드(31)의 내부로 반사되는 것을 방지하여 광추출효율을 증가시키기 위해 반사방지막(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 광출사면(317a)의 반대측면(317b)에는 광출사면(317a)로 방출되는 광량을 증가시키기 위해 고반사막(미도시)을 선택적으로 형성할 수 있다.
상기 평판형 도파로 플랫폼(32)은 기판(321)과, 상기 기판(321) 상의 소정 영역(A)에 형성된 금속패턴(33)과, 상기 금속패턴(33)이 형성된 영역을 제외한 영역에 순차적으로 형성된 하부클래드층(322a), 코어(322b) 및 상부클래드층(322c)을 포함하는 도파로 구조물(322)과, 상기 도파로 구조물(322)의 소정 영역(B)에 상기 코어(322b)가 노출된 대향하는 측면(326a, 326b)을 갖도록 형성된 트랜치부(35)를 포함한다.
상기 기판(321)은 실리콘과 같은 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, 상기 기판(321)의 상면에 형성되는 도파로 구조물(322)은 온도가 상승할수록 굴절률이 감소하는 네거티브(negative) 열광학 계수값 갖는 폴리머 물질을 이용하여 형성되 는 것이 바람직하다. 상기 도파로 구조물(322)이 폴리머 물질을 이용하여 형성되는 경우, 상기 평판형 도파로 플랫폼(32)은, 상기 기판(321) 상에 먼저 금속패턴(33)을 형성한 후 그 상면에 하부클래드층(322a), 코어층(322b) 및 상부클래드층(322c)을 증착하여 형성한 후, 상기 금속패턴(33)이 노출되도록 상기 하부클래드층(322a), 코어(322b) 및 상부클래드층(322c)의 해당 영역(A)을 건식식각 방식으로 제거하는 공정으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 금속패턴(33)은 UBM(under bump metal), 솔더(Au/Sn)를 포함하며, 플립칩 본딩시 약 280℃ 이상 가열시켜 상기 금속패턴(33)이 녹으면서 반도체 레이저 다이오드(31)와 상기 평판형 도파로 플랫폼(32)의 기판(321)이 융착된다.
도 3을 통해 설명되는 실시형태에서, 플립칩 본딩을 위한 금속패턴(33)이 형성된 영역(A)은 평판형 도파로 플랫폼(32)의 일측에 형성된 것으로 도시하고 있으나 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 적용되는 형태에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
상기 평판형 도파로 플랫폼(32)의 도파로 구조물(322)의 소정 영역(B)에는 트랜치부(35)가 형성된다. 상기 트랜치부(35)는 다중 박막(Thin Film Multi-Layer : TFML) 반사 필터(34)가 배치되는 공간을 마련하기 위한 것이다. 상기 트랜치부(35)는 다이싱(dicing) 쏘(saw)에 의한 하프-다이싱(half-dicing) 방법 또는 건식식각 방법을 사용하여 상기 도파로 구조물(322)의 소정 영역(B)에 해당하는 상부클래드층(322c), 코어(322b) 및 하부클래드층(322a)을 제거함으로써 형성될 수 있다. 상기 트랜치부(35)는 서로 대향하는 측면에 각각 상기 코어(322b)가 노출될 수 있 는 깊이로 형성된다.
상기 다중 박막 반사 필터(34)는 평판형 도파로 플랫폼(32)의 도파로 구조물(322)에 마련된 트랜치부(35)에 배치된다. 상기 다중 박막 반사 필터(34)는, 글라스 또는 폴리머 계열 기판(344) 상에 번갈아 복수회 적층된 서로 다른 두 종류의 금속 산화막(342)을 포함한다. 상기 다중 박막 반사 필터(34)는 외부 온도 변화에 따른 반사 중심파장의 변화율이 3 pm/deg 이하로서 온도에 대한 무의존성을 갖는 것이 바람직하다.
상기 다중 박막 반사 필터(34)의 반사 중심파장이 온도에 따른 무의존성을 갖게 하기 위해서 다중 박막 반사 필터(34)의 제조공정을 적절하게 제어하여야 한다. 다중 박막 반사 필터(34)의 제조공정을 살펴보면, 상기 다중 박막 반사 필터(34)는 글라스 또는 폴리머 계열 기판(344) 상에 굴절률과 두께가 서로 다른 두 종류의 금속 산화막(342)을 이온증착, E-빔증착 또는 스퍼터링과 같은 공지의 증착공정을 사용하여 증착시켜 적층한다. 이 고온의 증착 공정시 소정 수준 이상의 고밀도를 갖는 증착 물질(금속 산화물)을 사용하여 증착공정을 진행하면, 다중 박막 반사 필터는 상온에서 온도변화에 따른 반사 중심파장의 변화율이 3 pm/deg 이하인 온도 무의존성을 갖게 제작될 수 있다.
상기 다중 박막 반사 필터(34)의 기판(344)은 글라스 또는 폴리머 계열을 사용할 수 있으며, 그 두께는 상기 다중 박막 반사 필터(34)가 배치된 트랜치부의 측면(326a, 326b)과의 광결합시 광손실이 발생할 수 있는 점을 감안하여 50㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
상기 다중 박막 반사 필터(34)의 기판(344) 상에 형성된 복수층의 금속 산화막(342)은 서로 다른 두 종류의 금속 산화막을 복수회 적층하여 형성된다. 상기 금속 산화막은 SiO2, Al2O3, Ta2O5 및 TiO2로 구성된 그룹으로부터 선택된 두 종류의 금속 산화막인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 다중 박막 반사 필터(34)는 글라스 또는 폴리머 계열의 기판(344) 상에 SiO2 및 Al2O3 박막을 교대로 87층을 적층하여 제작될 수 있다. 이와 같이 제작된 다중 박막 반사 필터의 반사 스펙트럼이 도 4에 도시된다. 도 4를 참조하면, 글라스 또는 폴리머 계열의 기판(344) 상에 SiO2 및 Al2O3 박막을 교대로 87층을 적층하여 제작된 다중 박막 반사 필터는 1520㎚의 중심 파장에서 60% 이상의 양호한 반사특성을 가짐을 알 수 있다. 상기 다중 박막 반사 필터(34)의 반사 대역폭, 반사 중심 파장, 반사율은 상기 금속 산화막(342)의 종류, 두께, 적층수를 적절하게 결정함으로써 필요에 따라 조절될 수 있다.
바람직하게, 상기 다중 박막 반사 필터(34)와 트랜치부(35)의 측면(326a, 326b) 사이 공간에는 열경화 에폭시 물질 또는 UV 경화 에폭시 물질 또는 상기 열경화 및 UV 경화 에폭시 물질의 조합으로 이루어진 에폭시 물질이 충전되어 상기 다중 박막 반사 필터(34)를 고정시킬 수 있다. 상기 충전되는 에폭시 물질은 굴절률 매칭을 위해, 그 유효굴절률이 광통신용 파장 범위(1260nm 내지 1650nm)에서 1.3 ~ 1.7 사이의 값을 갖는 것이 바람직하며, 코어(322b)의 유효굴절률과의 차이가 0.1 이하 인 것이 가장 바람직하다.
이와 같이 구성된 온도 무의존 외부 공진 레이저(30)에서, 공진이 발생하는 광경로는 반도체 레이저 다이오드(31)의 광출사면(317a)의 반대측면(317b)에서부터 상기 다중 박막 반사 필터(34)의 상면까지이다. 이와 같은 공진이 발생하는 광경로(nLtotal)는 하기의 식 2와 같이 표현될 수 있다.
[식 2]
Figure 112004053582393-PAT00002
상기 식 2에서 nLD는 반도체 레이저 다이오드(31)의 굴절률, LLD는 반도체 레이저 다이오드(31)의 길이, nair는 반도체 레이저 다이오드(31)와 도파로 구조물(322) 사이의 에어갭의 굴절률(공기의 굴절률), Lair는 에어갭의 길이, nwg는 도파로 구조물(322)의 유효굴절률, Lwg는 상기 광출사면(317a)과 대면하는 상기 평판형 도파로 플랫폼의 일측면(327)으로부터 상기 다중 박막 반사 필터(34)까지의 광도파로 길이이다.
상기 식 2에서 온도에 따른 물질의 응력(strain) 변화에 의한 도파로의 물리적 길이 변화는 열광학 효과에 비하여 100배 이상 작기 때문에 무시하였다. 또한 온도 무의존 광경로는 굴절률 자체의 절대값은 의미가 없고 외부 온도 변화에 따른 굴절률의 변화량이 중요하므로 분산(dispersion) 효과도 무시하였다.
상기 식 2로부터, 외부 온도 변화(ΔT)에 의한 전체 광경로의 변화는 하기 식 3과 같이 표현된다.
[식 3]
Figure 112004053582393-PAT00003
상기 식 3에서, 외부 온도 변화가 발생하더라도 공진이 발생하는 광경로 전체의 길이가 일정하기 위해서는 좌변의 값이 0이 되어야 한다. 따라서 상기 식 3의 좌변을 0으로 두고 정리하면 하기 식 1과 같은 외부 무의존을 위한 식을 도출해 낼 수 있다.
[식 1]
Figure 112004053582393-PAT00004
통상 반도체 레이저 다이오드(31)가 InP 계열의 Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅱ-Ⅵ족 원소들로 이루어진 경우, 반도체 레이저 다이오드(31)의 온도에 따른 반도체 레이저 다 이오드(31)의 굴절률 변화량(열광학 계수)인 ΔnLD/ΔT의 값은 약 2.2×10-4/deg라고 알려져 있다. 또한 평판형 도파로 플랫폼(32)의 도파로 구조물(322)이 폴리머 물질로 이루어진 경우, 이 폴리머 물질의 온도에 따른 유효 굴절률의 변화가 도 5에 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같이 도파로 구조물을 형성하는 폴리머 물질은 사용된 폴리머 물질의 조성을 달리함에 따라 온도 변화에 따른 유효굴절율의 변화량(열광학 계수)인 Δnwg/ΔT의 값은 약 -0.7×10-4 내지 -2.2×10-4/deg 범위의 값을 갖는다. 상기 도파로 구조물(322)은 실리카 등의 물질로도 이루어질 수 있으나 실리카 등은 온도가 상승하면 유효 굴절률이 증가하게 되므로 본 발명에는 적합하지 않다.
예를 들어, 600㎛의 길이를 갖는 InP 계열의 Ⅲ-Ⅴ족 원소들로 이루어진 반도체 레이저 다이오드를 사용하고, 도파로 구조물을 형성하는 폴리머 물질의 온도 변화에 따른 유효굴절율의 변화량(열광학 계수)인 Δnwg/ΔT의 값이 -1.82×10-4/deg라고 하면 상기 식 1에 의해서 반도체 레이저 다이오드의 광출사면과 대면하는 평판형 도파로 플랫폼의 일측면으로부터 다중 박막 반사 필터까지의 광도파로 길이(Lwg)는 -(2.2×10-4/-1.82×10-4)×600㎛ = 725㎛가 된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 반도체 레이저 다이오드의 길이와 열광학 계수 및 평판형 도파로의 도파로 구조물에 사용된 폴리머의 열광학 계수를 이용하여 외부 온도의 변화에 무관하게 발진할 수 있는 평판형 도파로 플랫폼의 일측면으로 부터 다중 박막 반사 필터까지의 광도파로 길이를 결정할 수 있게 된다. 즉, 외부 온도 변화에 무관하게 발진할 수 있도록 상기 다중 박막 반사 필터가 배치되는 위치를 결정할 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저를 도시한 횡단면도 및 평면도이다. 도 6a 및 6b에 도시된 도면에서, 도 3에 도시된 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 도 3의 도면 부호와 동일한 도면 부호를 사용하기로 하며 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 온도 무의존 외부 공진 레이저(60)의 평판형 도파로 플랫폼(32)에는 반도체 레이저 다이오드(31)가 플립칩 본딩되는 영역의 반대측의 소정 영역(C)에 광섬유(71)를 설치하기 위한 그루브(groove)가 형성될 수 있다. 상기 그루브는 평판형 도파로 플랫폼(32)의 도파로 구조물(322) 및 기판(321)의 일부를 제거하여 그 단면이 V자 형태를 이루도록 형성될 수 있으며, 상기 도파로 구조물(322)의 코어(322b)에서 전달된 광이 광섬유(71)의 코어(712)와 광결합할 수 있도록 상기 도파로 구조물(322)의 코어(322b)가 노출되도록 수직으로 절단된 단면(628)을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 그루브의 깊이는, 도 6a와 같이 광섬유(71)의 코어(712)가 상기 도파로 구조물(322)의 코어(322b)와 수직으로 정렬될 수 있는 깊이를 가진다. 또한, 상기 그루브는 도 6b와 같이 광섬유(71)의 코어(712)가 상기 도파로 구조물(322)의 코어(322b)와 수평으로 정렬될 수 있는 위치에 형성된다. 상기 광섬유(71)는 열경화 에폭시 또는 자외선 경화 에폭시 물질을 이용하여 상기 그루브에 고정될 수 있다.
한편, 상기 도파로 구조물(322)의 코어(322b)는 평판형 도파로와 광섬유와의 모드 크기 정합을 위하여 상기 광섬유와 대면하는 측의 단면(628)에 가까울수록 그 수평 또는/및 수직 방향으로 그 폭이 변화된 테이퍼 구조로 형성될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외부 공진을 위한 반사수단으로 사용되는 다중 박막 반사 필터를 외부 온도에 영향을 받지 않는 반사특성을 갖도록 제작함으로써 외부 온도에 영향을 받지 않고서 발진파장을 제어할 수 있으며, 제품의 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 별도의 실리콘 수지 물질 등을 삽입하지 않고서도, 반도체 레이저 다이오드의 길이와 열광학 계수 및 평판형 도파로의 도파로 구조물에 사용된 폴리머의 열광학 계수를 이용하여 외부 온도의 변화에 무관하게 발진할 수 있는 광경로의 길이를 설정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 광을 생성하는 능동영역(active region)을 포함하고, 상기 능동영역에서 생성된 광을 방출하는 적어도 하나의 광출사면을 갖는 반도체 레이저 다이오드;
    기판과, 상기 기판 상의 소정 영역에 형성된 금속패턴과, 상기 금속패턴이 형성된 영역을 제외한 영역에 순차적으로 형성된 하부클래드층, 코어 및 상부클래드층을 포함하는 도파로 구조물과, 상기 도파로 구조물의 소정 영역에 상기 코어가 노출된 대향하는 측면을 갖도록 형성된 트랜치부를 갖는 평판형 도파로 플랫폼; 및
    상기 트랜치부에 배치된 다중 박막(Thin Film Multi-Layer) 반사 필터를 포함하며,
    상기 광출사면과 상기 도파로 구조물의 일측면이 서로 대면하도록 상기 반도체 레이저 다이오드가 상기 금속패턴에 플립칩 본딩된 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 레이저 다이오드는 상기 광생성영역 및 상기 광출사면 사이에 광모드 크기 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 레이저 다이오드는 광출사면에 형성된 반사방지막 및 그 반대측면에 형성된 고반사막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  4. 제1항에 있어서, 상기 도파로 구조물은,
    폴리머 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다중 박막 반사 필터는,
    글라스 또는 폴리머 계열 기판 상에 번갈아 복수회 적층된 서로 다른 두 종류의 금속 산화막을 포함하며, 외부 온도 변화에 따른 반사 중심파장의 변화율이 3 pm/deg 이하인 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  6. 제5항에 있어서, 상기 금속 산화막은,
    SiO2, Al2O3, Ta2O5 및 TiO2로 구성된 그룹으로부터 선택된 두 종류의 금속 산화막인 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  7. 제5항에 있어서, 상기 글라스 또는 폴리머 계열 기판은,
    50㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 트랜치부의 측면과 상기 다중 박막 반사 필터 사이에, 열경화 에폭시 물질 또는 UV 경화 에폭시 물질 또는 상기 열경화 및 UV 경화 에폭시 물질의 조합으로 이루어진 에폭시 물질이 충전되는 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  9. 제8항에 있어서, 상기 에폭시 물질은,
    상기 평판형 광도파로 플랫폼의 코어층의 유효굴절률과의 차이가 0.1 이하인 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광출사면과 대면하는 상기 평판형 도파로 플랫폼의 일측면으로부터 상기 다중 박막 반사 필터까지의 광도파로 길이는 하기 식 1에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
    [식 1]
    Figure 112004053582393-PAT00005
    (Lwg는 상기 광출사면과 대면하는 상기 평판형 도파로 플랫폼의 일측면으로부터 상기 다중 박막 반사 필터까지의 광도파로 길이, ΔnLD/ΔT : 온도변화에 따른 상기 반도체 레이저 다이오드의 굴절률 변화량, Δnwg/ΔT : 온도변화에 따른 상기 도파로 구조물의 유효굴절률 변화량, LLD : 상기 반도체 레이저 다이오드의 길이)
  11. 제10항에 있어서, 상기 평판형 도파로 플랫폼은,
    Δnwg/ΔT의 값이 -0.7×10-4 내지 -2.2×10-4/deg의 값을 가지는 폴리머 물질인 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 평판형 도파로 플랫폼의 상기 반도체 레이저 다이오드가 플립칩 본딩된 영역의 반대측에는 광섬유를 연결하는 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 무의존 외부 공진 레이저.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018124325A1 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 옵텔라 수직 공진 표면광 레이저와 실리콘 광학소자를 이용한 외부 공진 레이저

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7580441B2 (en) * 2005-12-07 2009-08-25 Electronics And Telecommunications Research Institute Athermal external cavity laser
US9316785B2 (en) 2013-10-09 2016-04-19 Skorpios Technologies, Inc. Integration of an unprocessed, direct-bandgap chip into a silicon photonic device
US9324682B2 (en) 2013-04-25 2016-04-26 Skorpios Technologies, Inc. Method and system for height registration during chip bonding
US11181688B2 (en) 2009-10-13 2021-11-23 Skorpios Technologies, Inc. Integration of an unprocessed, direct-bandgap chip into a silicon photonic device
US9923105B2 (en) 2013-10-09 2018-03-20 Skorpios Technologies, Inc. Processing of a direct-bandgap chip after bonding to a silicon photonic device
US9977188B2 (en) 2011-08-30 2018-05-22 Skorpios Technologies, Inc. Integrated photonics mode expander
US9097846B2 (en) 2011-08-30 2015-08-04 Skorpios Technologies, Inc. Integrated waveguide coupler
US9664855B2 (en) 2014-03-07 2017-05-30 Skorpios Technologies, Inc. Wide shoulder, high order mode filter for thick-silicon waveguides
US10003173B2 (en) 2014-04-23 2018-06-19 Skorpios Technologies, Inc. Widely tunable laser control
WO2015183992A1 (en) 2014-05-27 2015-12-03 Skorpios Technologies, Inc. Waveguide mode expander using amorphous silicon
US10319693B2 (en) 2014-06-16 2019-06-11 Skorpios Technologies, Inc. Micro-pillar assisted semiconductor bonding
CN110492350B (zh) * 2014-07-11 2021-07-20 阿卡西亚通信有限公司 光接收系统和接收光信号的方法
EP3286587A4 (en) 2015-04-20 2018-12-26 Skorpios Technologies, Inc. Vertical output couplers for photonic devices
US10732349B2 (en) * 2016-02-08 2020-08-04 Skorpios Technologies, Inc. Broadband back mirror for a III-V chip in silicon photonics
US10234626B2 (en) * 2016-02-08 2019-03-19 Skorpios Technologies, Inc. Stepped optical bridge for connecting semiconductor waveguides
US10509163B2 (en) 2016-02-08 2019-12-17 Skorpios Technologies, Inc. High-speed optical transmitter with a silicon substrate
JP7025629B2 (ja) * 2017-09-15 2022-02-25 富士通株式会社 光デバイス及び光半導体装置
US10928588B2 (en) 2017-10-13 2021-02-23 Skorpios Technologies, Inc. Transceiver module for optical communication
US10649148B2 (en) 2017-10-25 2020-05-12 Skorpios Technologies, Inc. Multistage spot size converter in silicon photonics
US11360263B2 (en) 2019-01-31 2022-06-14 Skorpios Technologies. Inc. Self-aligned spot size converter
WO2023084610A1 (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 日本電信電話株式会社 光モジュールおよびその作製方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393371A (en) * 1989-12-18 1995-02-28 Litton Systems, Inc. Integrated optics chips and laser ablation methods for attachment of optical fibers thereto for LiNbO3 substrates
US5870417A (en) * 1996-12-20 1999-02-09 Sdl, Inc. Thermal compensators for waveguide DBR laser sources
US5914972A (en) * 1997-03-24 1999-06-22 Sdl, Inc. Thermal compensators for waveguide DBR laser sources
WO1999012235A1 (en) * 1997-09-05 1999-03-11 Micron Optics, Inc. Tunable fiber fabry-perot surface-emitting lasers
JP3337403B2 (ja) * 1997-09-19 2002-10-21 日本電信電話株式会社 周波数安定化レーザ
US6807328B2 (en) * 1998-04-17 2004-10-19 John Farah Polished polyimide substrate
JPH11326641A (ja) * 1998-05-12 1999-11-26 Seiko Giken Kk 光ファイバ波長フィルタおよびその製造方法
JP3749652B2 (ja) * 2000-06-19 2006-03-01 株式会社日立製作所 光合分波器、光導波路モジュールおよび光通信装置
US6707609B2 (en) * 2001-03-23 2004-03-16 Optical Coating Laboratory, Inc. Extrinsically athermalized optical filter devices
EP1436653A1 (en) * 2001-09-14 2004-07-14 Photon-X, Inc. Athermal polymer optical waveguide on polymer substrate
US6920159B2 (en) * 2002-11-29 2005-07-19 Optitune Plc Tunable optical source

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018124325A1 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 옵텔라 수직 공진 표면광 레이저와 실리콘 광학소자를 이용한 외부 공진 레이저
US10811844B2 (en) 2016-12-27 2020-10-20 Cosemi Technologies, Inc. External cavity laser using vertical-cavity surface-emitting laser and silicon optical element

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