KR100536141B1 - Passive optical-coupled structure and method for fabricating the same - Google Patents

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KR100536141B1 KR10-2003-0033955A KR20030033955A KR100536141B1 KR 100536141 B1 KR100536141 B1 KR 100536141B1 KR 20030033955 A KR20030033955 A KR 20030033955A KR 100536141 B1 KR100536141 B1 KR 100536141B1
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최춘기
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    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/02Manhole shafts or other inspection chambers; Snow-filling openings; accessories
    • E03F5/021Connection of sewer pipes to manhole shaft

Abstract

본 발명은 수동 광결합 구조 및 그의 제작방법에 관한 것으로, 평면형 광도파로 소자에 성형된 철부(凸部)형 광결합용 미세 구조물(microstructures)과 고분자 플랫폼에 성형된 요부(凹部)형 광결합용 미세 구조물과의 정렬에 의하여 광섬유와 광도파로 간의 수동 광결합이 형성되고, 상기 철부형 미세 구조물 및 상기 요부형 미세 구조물에 배치된 전극의 자동적인 접속을 통해 광소자의 열광학 효과를 발생시키는 전기접속이 용이하게 이루어진 수동 광결합 구조를 개시한다. 또한, 다단 구조의 마스크를 이용한 핫 엠보싱(hot embbossing) 성형공정을 이용하여 광결합 구조를 제작함으로써 경제적이고 고효율적인 고집적 광소자를 제작할 수 있는 제작방법을 개시한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a passive optical coupling structure and a method for manufacturing the same. The present invention relates to microstructures for convex type optical coupling formed on a planar optical waveguide device, and to recessed optical coupling formed on a polymer platform. An electrical connection that generates a passive optical coupling between the optical fiber and the optical waveguide by the alignment with the microstructure, and generates the thermo-optic effect of the optical device through the automatic connection of the electrodes disposed on the iron-shaped microstructure and the recessed microstructure. Disclosed is an easily made passive optical coupling structure. In addition, the present invention discloses a fabrication method capable of producing an economical and highly efficient highly integrated optical device by fabricating an optical coupling structure using a hot embossing molding process using a mask having a multi-stage structure.

Description

수동 광결합 구조 및 그 제작방법{Passive optical-coupled structure and method for fabricating the same} Passive optical-coupled structure and method for fabricating the same

본 발명은 수동 광결합 구조 및 그 제작방법에 관한 것으로, 특히, 평면형 광도파로 소자와 광섬유의 수동 광결합을 효율적으로 구현하는 한편 자동적으로 전기접속을 효율적으로 구현할 수 있는 수동 광결합 구조 및 그 제작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a passive optical coupling structure and a method for fabricating the same. In particular, a passive optical coupling structure and a fabrication method for passive optical coupling between a planar optical waveguide device and an optical fiber and an automatic electrical connection can be efficiently implemented. It is about a method.

실리콘 재료를 기반으로 하는 광소자의 수동정렬 구조의 구현은 광소자 내에 별도의 광결합용 구조물이나 광결합을 유도할 수 있는 V-형 가이드 홈 제작이 부가적으로 요구된다. 이러한 가이드 홈의 제작에는 실리콘 미세 구조물 제작에 사용되는 건식식각(dry etch) 또는 습식식각(wet etch) 방법이 적용된다. 이에 따라 실리콘 재료를 기반으로 하는 광소자 제작과 상응되는 공정단계 및 공정비용 투자가 요구된다. Implementation of a passive alignment structure of an optical device based on a silicon material additionally requires the construction of a separate optical coupling structure or a V-type guide groove capable of inducing optical coupling in the optical device. In the manufacture of such guide grooves, a dry etch or wet etch method used to fabricate a silicon microstructure is applied. This requires investment in process steps and process costs corresponding to the fabrication of optical devices based on silicon materials.

또한, 광결합용 구조물은 일반적으로 광소자가 제작된 상태 또는 제작공정 중에 제작된다. 이에 따라 광결합용 구조물의 제작공정시 이미 제작된 상태의 광소자가 손상되거나, 효율이 저하되는 문제가 발생된다. 더욱이 이미 제작된 광결합 가이드 구조물과 광섬유 어레이 틀을 결합시켜주는 부가적인 가이드 홈 삽입용 보조 구조물이 별도의 공정을 통해 제작되어야 함에 따라 고비용 및 다단 공정이 요구된다. In addition, the optical coupling structure is generally manufactured in the state in which the optical device is manufactured or during the manufacturing process. Accordingly, there is a problem that the optical device in the already manufactured state is damaged during the manufacturing process of the optical coupling structure, or the efficiency is lowered. Furthermore, as the additional guide groove inserting auxiliary structure for coupling the optical coupling guide structure and the optical fiber array frame already manufactured is required to be manufactured in a separate process, a high cost and a multi-stage process are required.

아울러, 일반적으로 제작된 광소자를 동작시키기 위해서는 와이어 본딩(wire bonding) 공정을 이용한 전기 배선공정이 필요하다. 그러나, 와이어 본딩(wire bonding)은 광소자의 채널 집적도 향상에 따라 광소자 제작의 공정비용 증가를 초래한다. In addition, in general, in order to operate the manufactured optical device, an electrical wiring process using a wire bonding process is required. However, wire bonding causes an increase in the process cost of fabricating an optical device as the channel integration of the optical device is improved.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 평면형 광도파로 소자의 수동 광결합을 효율적으로 구현하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to efficiently implement passive optical coupling of a planar optical waveguide device.

또한, 본 발명은 평면형 광도파로 소자의 수동 광결합시 전기접속을 효율적으로 구현하는데 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to efficiently implement electrical connection during passive optical coupling of a planar optical waveguide device.

또한, 본 발명은 고효율 및 저비용의 단일공정으로 평면형 광도파로 소자의 수동 광결합을 구현하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, the present invention has another object to implement a passive optical coupling of the planar optical waveguide device in a single process of high efficiency and low cost.

또한, 본 발명은 광소자의 패키징을 저비용으로 구현하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to implement the packaging of the optical device at a low cost.

본 발명의 일측면에 따르면, 광섬유가 안착되도록 형성된 광섬유 가이드 홈과, 광결합을 위해 형성된 다수의 요부형 미세 구조물과, 각각 상기 요부형 미세 구조물의 내부면을 따라 배치된 제1 전극으로 이루어진 광결합 플랫폼과, 광결합시 상기 광섬유와 정렬되는 광도파로와, 상기 요부형 미세 구조물과 대응되는 부위에 상기 요부형 미세 구조물 내부로 끼워지도록 구현된 다수의 철부형 미세 구조물과, 각각 상기 출부형 미세 구조물의 상부면을 따라 배치된 제2 전극으로 이루어진 광소자를 포함하되, 상기 광결합시 상기 철부형 미세 구조물이 상기 요부형 미세 구조물 내부로 끼워져 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조를 제공한다. According to an aspect of the present invention, an optical fiber consisting of an optical guide guide groove formed so that the optical fiber is seated, a plurality of recessed microstructures formed for optical coupling, and a first electrode disposed along the inner surface of the recessed microstructure, respectively. A coupling platform, an optical waveguide aligned with the optical fiber upon optical coupling, a plurality of convex microstructures that are inserted into the concave microstructure at a portion corresponding to the concave microstructure, and the outlet microstructure, respectively. And an optical device including a second electrode disposed along an upper surface of the structure, wherein the convex microstructure is inserted into the recessed microstructure during the optical coupling so that the first electrode and the second electrode are electrically connected. It provides a passive optical coupling structure characterized in that.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 고분자 시료 상에 열을 가하여 상기 제1 고분자 시료를 유리전이 시키는 단계와, 제1 주조형 틀을 상기 제1 고분자 시료에 압착시켜 요부형 미세 구조물 및 광섬유 가이드 홈이 형성되도록 상기 제1 고분자 시료를 성형하는 단계와, 상기 요부형 미세 구조물의 내부면을 따라 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 광결합용 플랫폼 제작단계와, 제2 고분자 시료 상에 열을 가하여 상기 제2 고분자 시료를 유리전이 시키는 단계와, 제2 주조형 틀을 상기 제2 고분자 시료에 압착시켜 철부형 미세 구조물 및 광도파로가 형성되도록 상기 제 2 고분자 시료를 성형하는 단계와, 상기 광도파로 내부가 매립되도록 코어를 형성하는 단계와, 상기 코어를 덮도록 클래드층을 형성하는 단계와, 상기 철부형 미세 구조물의 내부면을 따라 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 광소자 제작단계와, 상기 철부형 미세 구조물이 상기 요부형 미세 구조물 내부로 끼워져 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 전기적으로 접속되도록 상기 광소자를 상기 광결합용 플랫폼과 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조의 제작방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, the glass transition of the first polymer sample by applying heat on the first polymer sample, and pressing the first cast mold to the first polymer sample recessed microstructure and optical fiber guide Forming a first polymer sample to form a groove, forming a first electrode along an inner surface of the recessed microstructure, and forming a platform for optical coupling, and heat on the second polymer sample. Adding a glass transition to the second polymer sample, pressing the second cast mold onto the second polymer sample, and molding the second polymer sample to form an iron-shaped microstructure and an optical waveguide; Forming a core to fill the inside of the optical waveguide, forming a cladding layer to cover the core, and forming an inner surface of the convex microstructure. And fabricating an optical device including forming a second electrode, and optically coupling the optical device such that the convex microstructure is inserted into the recessed microstructure to electrically connect the first electrode and the second electrode. It provides a method for manufacturing a passive optical coupling structure comprising the step of coupling with the dragon platform.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 이하에서 설명되는 참조부호들 중 서로 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information. On the other hand, the same reference numerals among the reference numerals described below indicate the same member having the same function.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광결합 구조를 설명하기 위하여 수동 광결합 및 자동 전기접속을 갖는 광소자 및 고분자 플랫폼을 도시한 도면이다. 1 is a view showing an optical device and a polymer platform having a passive optical coupling and automatic electrical connection to explain the passive optical coupling structure according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광결합 구조는 철부(凸部)형 광결합용 미세 구조물(microstructures; 14)이 성형된 고분자 평면형 광소자(10)가 고분자 광결합 플랫폼(20)의 요부(凹部)형 광결합용 미세 구조물(24) 내부로 각각 삽입된 구조를 갖는다. 이러한 기하학적인 구조에 의해 고분자 광도파로(13)와 광섬유(30) 간에 수동 광결합이 이루어진다. 또한, 외부신호와 전기적으로 접속시켜 고분자 광도파로(13)에 열광학적 효과를 발생시키기 위하여 철부형 미세 구조물(14) 및 요부형 미세 구조물(24) 내부면을 따라 각각 전극(16', 26)이 배치된다. 이로써, 두 미세 구조물(14, 24)의 광결합과 동시에 두 전극(16', 26) 간의 전기적인 접속이 이루어진다. 이때, 전극(16')은 철부형 미세 구조물(14)의 내부면을 따라 하부 클래드층(12)의 상부면까지 연장되어 배치된다. 전극(26)은 요부형 미세 구조물(26)의 내부면을 따라 광결합 플랫폼(20)의 상부면까지 연장되어 배치된다.Referring to FIG. 1, the passive optical coupling structure according to the preferred embodiment of the present invention is a polymer optical coupling platform in which a polymer planar optical device 10 in which microstructures 14 for convex type optical coupling are formed is formed. Each of the recesses 20 has a structure inserted into each of the microstructures 24 for optical coupling. By such a geometric structure, passive optical coupling is performed between the polymer optical waveguide 13 and the optical fiber 30. In addition, the electrodes 16 'and 26 are respectively formed along the inner surfaces of the concave microstructure 14 and the recessed microstructure 24 in order to electrically connect with an external signal to generate a thermo-optic effect in the polymer optical waveguide 13. Is placed. As a result, the electrical connection between the two electrodes 16 ′ and 26 is made simultaneously with the optical coupling of the two microstructures 14 and 24. In this case, the electrode 16 ′ is disposed to extend along the inner surface of the concave microstructure 14 to the upper surface of the lower clad layer 12. The electrode 26 extends along the inner surface of the recessed microstructure 26 to the upper surface of the optical coupling platform 20.

도 1에 도시된 바와 같이, 철부형 미세 구조물(14)은 하부 클래드층(12)의 각 모서리 부위에 피라미드 형태로 각각 하나씩 배치된다. 요부형 미세 구조물(24)은 철부형 미세 구조물(14)과 대응되는 부위에 각각 하나씩 피라미드 형태로 배치된다. 이 외에도 광결합용 미세 구조물들(14, 24)은 다양한 형태로 변형이 가능하다. 예컨대, 채널의 개수가 증가하는 경우 채널의 개수만큼 미세 구조물들의 개수도 증가하게 된다. 이 경우에는 채널수의 증가에 따른 미세 구조물들의 개수의 증가를 고려하여 도 2에 도시된 바와 같이, 철부형 미세 구조물(14')은 하부 클래드층(12)의 상/하부 측에 각각 하나씩 배치될 수 있다. 따라서, 요부형의 미세 구조물(24')은 철부형의 미세 구조물(14')과 대응되는 부위에 상/하부 각각 하나씩 배치된다. 이때, 각 미세 구조물(14' 및 24')은 좌측으로부터 우측으로 신장된 구조를 갖도록 형성된다. As shown in FIG. 1, the convex microstructures 14 are arranged one by one in a pyramid shape at each corner portion of the lower clad layer 12. The recessed microstructures 24 are arranged in a pyramid form, one at each portion corresponding to the iron-shaped microstructures 14. In addition, the microstructures 14 and 24 for optical coupling may be modified in various forms. For example, when the number of channels increases, the number of microstructures also increases by the number of channels. In this case, as shown in FIG. 2 in consideration of an increase in the number of microstructures according to an increase in the number of channels, the convex microstructures 14 'are disposed on the upper and lower sides of the lower clad layer 12, respectively. Can be. Accordingly, the recessed microstructure 24 'is disposed one at each of the upper and lower portions at a portion corresponding to the convex microstructure 14'. At this time, each of the microstructures 14 'and 24' is formed to have a structure extending from the left to the right.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광결합 구조는 핫 엠보싱(hot embossing) 성형공정(후술하기로 함)에 의해 형성된다. 핫 엠보싱 성형공정을 이용하는 경우에는 철부형 미세 구조물(14)과 광도파로(13)의 코아(도시되지 않음)를 단일 공정으로 구현하는 것이 가능하다. 따라서, 종래의 실리콘 건식식각 또는 습식식각 방법에 의한 고비용 광소자 및 광결합 구조 성형공정 비용을 절감할 수 있다. 그러나, 핫 엠보싱 성형공정을 이용하여 고분자 평면형 광소자(10)를 성형하는 경우에는 성형공정 중 고분자 재료에 가해지는 압력에 의해 성형되는 하부 클래드층(12)의 두께가 변화하여 광도파로(13)와 실리콘 기판(11) 간의 간격이 좁아질 가능성이 높다. 이러한 하부 클래드층(12)의 두께 변화는 정렬 차원에서 많은 문제를 야기시킬 수 있다. 따라서, 이러한 하부 클래드층(12)의 두께 변화에 무관한 광정렬 방법이 요구된다. On the other hand, the passive optical coupling structure according to the preferred embodiment of the present invention is formed by a hot embossing molding process (to be described later). In the case of using the hot embossing molding process, it is possible to implement the cores (not shown) of the convex microstructure 14 and the optical waveguide 13 in a single process. Therefore, it is possible to reduce the cost of the high-cost optical device and the optical coupling structure forming process by the conventional silicon dry etching or wet etching method. However, when the polymer flat optical device 10 is formed by using a hot embossing molding process, the thickness of the lower clad layer 12 formed by the pressure applied to the polymer material during the molding process is changed so that the optical waveguide 13 is formed. And the gap between the silicon substrate 11 is likely to be narrowed. This change in thickness of the lower clad layer 12 can cause many problems in the dimension of alignment. Accordingly, there is a need for a light alignment method that is independent of the thickness change of the lower clad layer 12.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 광결합을 위해 광소자(10)에 구현되는 철부형 미세 구조물(14, 14')을 하부 클래드층(12)의 모서리 부위(즉, 광도파로의 외곽 부위)에 배치시킴으로써 핫 엠보싱 성형공정에 의한 광도파로(13)의 저부와 실리콘 기판(11) 상부의 높이 차(h')의 변화에 무관하게 광결합시 정렬문제가 해결될 수 있다. 광소자(10)와 광결합 플랫폼(20) 간의 광결합시 정렬을 위하여 광도파로(13)는 일정한 깊이(d)로 유지되어야 한다. 이를 위해, 광도파로(13)의 저부와 실리콘 기판(11) 상부의 높이 차(h')는 일정 크기로 유지되어야 한다. 종래기술의 광결합 구조는 광도파로(13)의 저부와 실리콘 기판(11) 상부의 높이 차(h')에 의해 광결합시 정렬이 결정되는 구조를 갖는다. 그러나, 본 발명에서는 철부형 미세 구조물(14, 14')의 높이(H)의 제어를 통해 광결합시 광정렬이 결정되는 구조를 갖는다. 따라서, 광도파로(13)의 저부와 실리콘 기판(11) 상부의 높이 차(h')와 무관하게 광결합시 정렬이 결정된다. As shown in FIG. 3, in the present invention, the convex microstructures 14 and 14 ′, which are implemented in the optical device 10 for optical coupling, have edge portions of the lower clad layer 12 (that is, the outer edge of the optical waveguide). By disposing at the portion), the alignment problem during optical coupling can be solved regardless of the change in the height difference h 'between the bottom of the optical waveguide 13 and the upper portion of the silicon substrate 11 by the hot embossing molding process. The optical waveguide 13 must be maintained at a constant depth d for alignment during optical coupling between the optical element 10 and the optical coupling platform 20. For this purpose, the height difference h 'between the bottom of the optical waveguide 13 and the top of the silicon substrate 11 must be maintained at a predetermined size. The prior art optical coupling structure has a structure in which alignment is determined upon optical coupling by the height difference h 'between the bottom of the optical waveguide 13 and the upper portion of the silicon substrate 11. However, the present invention has a structure in which light alignment is determined upon optical coupling by controlling the height H of the convex microstructures 14 and 14 '. Therefore, the alignment is determined at the time of optical coupling regardless of the height difference h 'between the bottom of the optical waveguide 13 and the top of the silicon substrate 11.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광결합 구조에서의 수동 광결합 및 자동 전극접속 원리를 도 4a 및 도 4b에 도시된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the principle of passive optical coupling and automatic electrode connection in a passive optical coupling structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings shown in FIGS. 4A and 4B.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 실리콘 습식식각 방법에 의해 구현되는 식각각도(54.74°)를 이용하여 동일한 각을 갖는 피라미드 형태의 비등방성 철부 및 요부형 미세 구조물용 패턴(도시되지 않음)을 형성한다. 그런 다음, 상기 미세 구조물용 패턴을 이용한 도금공정을 통해 금속 주조형 틀(이하, '금형'이라 함)을 제작하고, 상기 금형을 이용한 핫 엠보싱 성형공정으로 철부 및 요부형 미세 구조물(14, 24)을 성형한다. 또한, 상기 금형으로 이루어진 주조형 틀 대신에 건식식각 또는 습식식각 방법으로 제작된 실리콘 주조형 틀을 이용한 핫 엠보싱 성형공정으로 철부 및 요부형 미세 구조물(14, 24)을 성형할 수도 있다. As shown in FIGS. 4A and 4B, a pattern for pyramidal anisotropic convex and recessed microstructures having the same angle using an etching angle (54.74 °) implemented by a silicon wet etching method (not shown) ). Then, a metal casting mold (hereinafter, referred to as a 'mold') is manufactured through a plating process using the pattern for the microstructure, and the convex and recessed microstructures 14 and 24 are formed by a hot embossing molding process using the mold. ). In addition, the convex and recessed microstructures 14 and 24 may be formed by a hot embossing molding process using a silicon casting mold manufactured by a dry etching or a wet etching method instead of the casting mold made of the mold.

광도파로(13)는 하부 클래드층(12) 내의 광도파로(13)의 저부와 실리콘 기판(11) 상부의 높이 차(h')(도 3참조) 또는 두 미세 구조물(14, 24) 간의 높이(또는 깊이) 차(H)에 의해 정렬이 이루어져 광결합 플랫폼(20)에 삽입된 광섬유(30)와의 수직 광결합이 완성된다. 또한, 철부 및 요부형 미세 구조물(14, 24)의 사각형 단면의 기하학적 접속에 의해 광섬유 코어(32)와 광도파로(13) 간에 좌우 정렬이 정밀하게 이루어진다. The optical waveguide 13 is a height difference h '(see FIG. 3) between the bottom of the optical waveguide 13 and the upper portion of the silicon substrate 11 in the lower clad layer 12, or the height between the two microstructures 14 and 24. Alignment is performed by the (or depth) difference H to complete vertical optical coupling with the optical fiber 30 inserted in the optical coupling platform 20. In addition, the right and left alignment between the optical fiber core 32 and the optical waveguide 13 is precisely performed by the geometrical connection of the rectangular cross sections of the convex and recessed microstructures 14 and 24.

이러한 광도파로(13)와 광섬유(30) 간의 좌우 정렬은 금형의 정밀도와 핫 엠보싱 성형공정의 정밀도에 의해 결정된다. 구체적으로, 금형의 정밀도는 실리콘 습식식각을 위한 패턴 형성에 사용되는 일반적인 사진식각(photo-mask lithography)의 수평 정밀도 ±0.15㎛와 핫 엠보싱 성형공정의 성형 정밀도 ±0.1㎛를 고려하면 그 허용오차는 ±0.25㎛가 된다. 여기서 미세 구조물(14, 24) 간의 용이한 결합을 위하여 공차 ±0.5㎛를 주면 최대 발생 가능 허용오차는 ±0.9㎛가 된다. 아울러, 수직 정렬오차는 핫 엠보싱 성형공정에 의해 구현되는 미세 구조물(14, 24)의 높이 오차에 의해 결정되며, 이는 금형의 정밀도와 밀접한 관계가 있다. 금형 제작전에 사용되는 실리콘 습식식각 방법에 의한 깊이 정밀도는 ±0.1㎛ 수준까지 조절이 가능하다. 이는 일반적인 단일모드 광소자의 광결합 효율 0.5dB를 만족하기 위한 오차범위 ±1.4㎛를 만족시킨다. Left and right alignment between the optical waveguide 13 and the optical fiber 30 is determined by the precision of the mold and the precision of the hot embossing molding process. Specifically, the precision of the mold considering the horizontal precision of ± 0.15㎛ of the general photo-mask lithography used for pattern formation for silicon wet etching and the molding precision of ± 0.1㎛ of the hot embossing molding process, the tolerance is ± 0.25 μm. In this case, a tolerance of ± 0.5 μm is provided for easy coupling between the microstructures 14 and 24, and the maximum possible tolerance is ± 0.9 μm. In addition, the vertical alignment error is determined by the height error of the microstructures 14 and 24 implemented by the hot embossing molding process, which is closely related to the precision of the mold. The depth precision by the silicon wet etching method used before manufacturing the mold can be adjusted up to ± 0.1㎛ level. This satisfies the error range ± 1.4 μm to satisfy the optical coupling efficiency of 0.5 dB of a typical single mode optical device.

이하에서는 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광결합 구조 중 일례로 광소자(10)의 제작공정을 도 5a 내지 도 5i를 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a manufacturing process of the optical device 10 as an example of the passive optical coupling structure according to the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 5A to 5I.

도 5a를 참조하면, 실리콘 기판(11) 상에 핫 엠보싱 성형공정이 가능한 고분자를 이용하여 하부 클래드층(12)을 도포한다. 그런 다음, 도 5b에 도시된 바와 같이 미리 제작된 금형(40)을 준비한다. 여기서, 금형(40) 대신에 실리콘 주조형 틀을 준비할 수 있다. 금형(40)은 LIGA(LIthographic(식각), Galvanoformung(도금), Abformung(성형)) 방법을 이용하여 제작할 수 있다. 예컨대, 상기에서 설명한 바와 같이 습식식각 방법을 이용하여 미세 구조물용 패턴을 형성한 후, 상기 미세 구조물용 패턴을 이용한 도금공정을 통해 제작된다. 금형(40)에는 미세 구조물용 패턴(14')은 물론 광도파로용 패턴(13')이 형성된다. Referring to FIG. 5A, the lower clad layer 12 is coated on the silicon substrate 11 using a polymer capable of a hot embossing molding process. Then, the mold 40 prepared in advance as shown in FIG. 5B is prepared. Here, a silicon casting mold may be prepared instead of the mold 40. The mold 40 can be produced using LIGA (lithographic (etching), Galvanoformung (plating), Abformung (molding)) method. For example, as described above, after forming a pattern for a microstructure by using a wet etching method, it is produced through a plating process using the pattern for the microstructure. In the mold 40, a pattern 14 ′ for an optical waveguide and a pattern 13 ′ for an optical waveguide are formed.

도 5b를 참조하면, 하부 클래드층(12)이 도포된 기판(11)을 핫 엠보싱 성형장치(도시되지 않음)의 하단에 위치시키고, 다단 구조의 금형(40)을 상기 핫 엠보싱 성형장치의 상단에 위치시킨 후 열을 가한다. 이때, 가하는 열은 하부 클래드층(12)의 유리전이 온도 이상으로 가열하는 것이 바람직하다. 그런 다음, 도 5c에 도시된 바와 같이, 도 5b에서 가해진 열의 온도를 그대로 유지하면서 적절한 압력으로 금형(40)을 하부 클래드층(12)에 압착한다. 그런 다음, 도 5d에 도시된 바와 같이, 압착된 기판(11)과 금형(40)의 온도를 하부 클래드층(12)의 유리전이 온도 이하로 냉각시킨 후, 금형(40)을 하부 클래드층(12)으로부터 분리시킨다. 이로써, 도 5e에 도시된 바와 같이, 하부 클래드층(12)에는 철부형의 미세 구조물(14)과 광도파로(13)가 동시에 형성된다. 도 5b 내지 도 5e에서 이루어지는 하부 클래드층(12)의 성형공정은 고분자 재료의 유리전이 온도와 밀접한 관계가 있으며, 각 재료의 특성에 따라 공정 온도는 변화된다. Referring to FIG. 5B, the substrate 11 to which the lower clad layer 12 is applied is placed at a lower end of a hot embossing molding apparatus (not shown), and the mold 40 having a multi-stage structure is placed at the upper end of the hot embossing molding apparatus. Place in and apply heat. At this time, the heat to be applied is preferably heated above the glass transition temperature of the lower clad layer 12. Then, as shown in FIG. 5C, the mold 40 is pressed against the lower clad layer 12 at an appropriate pressure while maintaining the temperature of the heat applied in FIG. 5B. Then, as shown in FIG. 5D, after the temperature of the compressed substrate 11 and the mold 40 is cooled to below the glass transition temperature of the lower clad layer 12, the mold 40 is lowered to the lower clad layer ( 12). As a result, as shown in FIG. 5E, the lower clad layer 12 is formed with the iron-shaped fine structure 14 and the optical waveguide 13 at the same time. The forming process of the lower clad layer 12 in FIGS. 5B to 5E is closely related to the glass transition temperature of the polymer material, and the process temperature is changed according to the characteristics of each material.

도 5f를 참조하면, 광도파로(13) 내에 고분자 재료를 도포하여 코어(17)가 제작된다. 이때, 코어용 고분자 재료는 자외선(UV)에 경화되거나 열에 의해 경화되는 물질을 사용한다. 그런 다음, 슬랩(slap) 형상, 즉 요부형 광도파로(13)의 가장자리로 코어용 고분자 재료가 넘쳐 코어(17)의 정말한 형상이 이루어지지 않ㅇ느 것과, 광도파로(13) 이외의 하부 클래드층(12)의 상부면에 도포된 코어용 고분자 재료를 제거하기 위하여 광도파로(13)와 대응되는 부위가 오픈(open)되도록 코어 경화용 마스크를 사용하여 압착한다. 이때, 코어 경화용 마스크는 코어용 고분자 재료가 부착되지 않은 물질을 사용하거나, 고분자 재료가 부착되지 않도록 표면을 화학처리한다. 그런 다음, 자외선(UV) 또는 열처리 공정을 실시하여 코어(17)를 경화시키고 세정공정을 실시하여 코어(17)로 기능하는 고분자 재료를 제외한 불필요한 고분자 재료를 제거한다. 그런 다음, 도 5g에 도시된 바와 같이, 고분자 재료를 이용한 스핀 코팅(spin coating) 방식을 통해 전체 구조 상부에 상부 클래드층(도시되지 않음)이 제작된다. 그런 다음, 자외선 또는 열공정을 통해 철부형 미세 구조물(14)이 형성된 부위를 제외한 코어(17)가 형성된 부위와 대응되는 상기 상부 클래드층을 경화시킨다. 이때, 코어(17)도 경화된다. 그런 다음, 세정공정을 통해 경화되지 않은 상부 클래드층이 제거되어 코어(17)가 형성된 부위에만 상부 클래드층이 잔류된다. Referring to FIG. 5F, a core 17 is manufactured by applying a polymer material into the optical waveguide 13. In this case, the polymer material for the core uses a material that is cured by ultraviolet (UV) or cured by heat. Then, the slab shape, i.e., the polymer material for the core overflows to the edge of the recess-type optical waveguide 13, does not form a true shape of the core 17, and the lower portion other than the optical waveguide 13 In order to remove the core polymer material applied to the upper surface of the cladding layer 12, the core curing mask is pressed using a core curing mask so that a portion corresponding to the optical waveguide 13 is opened. In this case, the core curing mask uses a material to which the polymer material for core is not attached or chemically treats the surface so that the polymer material is not attached. Then, ultraviolet (UV) or heat treatment process is performed to cure the core 17 and a cleaning process is performed to remove unnecessary polymer materials except for the polymer material serving as the core 17. Then, as shown in FIG. 5G, an upper clad layer (not shown) is fabricated on the entire structure by spin coating using a polymer material. Then, the upper clad layer corresponding to the portion where the core 17 is formed except for the portion where the iron-shaped microstructure 14 is formed through ultraviolet rays or thermal processes is cured. At this time, the core 17 is also cured. Then, the upper cladding layer which is not cured through the cleaning process is removed, and the upper cladding layer remains only at the portion where the core 17 is formed.

도 5h를 참조하면, 미리 제작된 전극 형성용 마스크(50)를 준비한다. 마스크(50)는 전극 및 열선용 패턴(52)이 형성된다. 그런 다음, 마스크(50)를 상부 클래드층에 위치시키고, 이 마스크(50)를 이용한 증착공정을 실시하여 도 5i에 도시된 바와 같이 광감쇠기용으로 사용되는 열선(16) 및 전극(16')이 동시에 형성된다. 그런 다음, 광도파로(13)의 끝단을 정밀 표면 처리를 하면 최종 고분자 평면형 광소자(10)가 완성된다. Referring to FIG. 5H, a pre-fabricated electrode formation mask 50 is prepared. The mask 50 is formed with an electrode and a pattern 52 for hot wire. Then, the mask 50 is placed on the upper clad layer, and a deposition process using the mask 50 is performed to heat the heat ray 16 and the electrode 16 'used for the optical attenuator as shown in FIG. 5I. This is formed at the same time. Then, the surface of the end of the optical waveguide 13 is subjected to precise surface treatment, the final polymer planar optical device 10 is completed.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광결합 구조에서 광결합 플랫폼(20)을 도시한 도면이다. 본 발명의 광결합 플랫폼(20)은 도 5a 내지 도 5e를 통해 설명한 광소자(10)의 제작공정과 마찬가지로 핫 엠보싱 성형공정을 통해 형성된다. 즉, 습식식각 방법을 이용하여 요부형의 미세 구조물 패턴(도시되지 않음) 및 광섬유 가이드 홈 패턴(도시되지 않음)을 형성하고, 상기 요부형의 미세 구조물 패턴을 이용한 도금공정을 통해 금형이 형성된다. 상기 금형을 이용한 핫 엠보싱 성형공정을 통해 광섬유 가이드 홈(22)과 요부형의 미세 구조물(24)이 동시에 형성된다. 6 is a view showing the optical coupling platform 20 in the optical coupling structure according to a preferred embodiment of the present invention. The optical coupling platform 20 of the present invention is formed through a hot embossing molding process similarly to the manufacturing process of the optical device 10 described with reference to FIGS. 5A through 5E. That is, the wet etching method is used to form a recessed microstructure pattern (not shown) and an optical fiber guide groove pattern (not shown), and a mold is formed through a plating process using the recessed microstructure pattern. . The optical fiber guide groove 22 and the recessed microstructure 24 are simultaneously formed through a hot embossing molding process using the mold.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 광결합 구조의 다양한 예를 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, various examples of the passive optical coupling structure according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.

도 7a는 본 발명의 광결합 구조에서 광소자(10)는 물론 리본 광섬유와 같은 광섬유 어레이 틀(60)을 포함하는 경우 고분자 광결합 플랫폼(20)의 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 고분자 광결합 플랫폼(20)의 광섬유 가이드 부분에는 광섬유 가이드 홈(22), 이 외에도 광섬유 어레이 가이드 레일(23)이 형성된다. 이로써, 광섬유 어레이 틀(60)에 형성된 광섬유 어레이 가이드 핀(62)과 고분자 광결합 플랫폼(20)에 형성된 광섬유 어레이 가이드 레일(23)이 결합하여 개별적인 광결합시 요구되는 시간 소비적인 패키징 과정을 단순화시킬 수 있다. 이때, 광섬유 어레이 틀(60)의 기하학적인 구조와 광섬유 어레이 가이드 핀(62) 및 광섬유 어레이 가이드 레일(23)의 기하학적인 구성에 의하여 광소자(10)내 광도파로(13)와 정밀한 광결합이 구성되도록 설계할 수 있으며, 이 때의 광결합 원리는 앞서 설명하였다. FIG. 7A is a view illustrating another example of the polymer optical coupling platform 20 when the optical device 10 includes the optical fiber array frame 60 such as a ribbon optical fiber in the optical coupling structure of the present invention. As shown in FIG. 7A, the optical fiber guide portion of the polymer optical coupling platform 20 is formed with an optical fiber guide groove 22 and an optical fiber array guide rail 23. As a result, the optical fiber array guide pin 62 formed on the optical fiber array frame 60 and the optical fiber array guide rail 23 formed on the polymer optical coupling platform 20 are combined to simplify the time-consuming packaging process required for individual optical coupling. You can. At this time, the optical structure of the optical waveguide 13 and the optical waveguide 13 in the optical device 10 may be precisely coupled by the geometric structure of the optical fiber array frame 60 and the optical fiber array guide pin 62 and the optical fiber array guide rail 23. It can be designed to be configured, the optical coupling principle at this time has been described above.

도 7b는 도 1에 도시된 고분자 광결합 플랫폼(20) 상의 광섬유 가이드 부분을 광 수광소자(photo diode) 또는 발광소자(VCSEL, LD; Laser Diode)로 대체하여 광도파로 소자와 동일한 원리로 수동 광결합 및 자동 전기접속이 구성되는 예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 고분자 평면형 광소자(10)와 비슷하게 철부 형태 광결합용 미세 구조물(14'')을 핫 엠보싱 성형공정을 이용하여 제작하고, 그런 다음, 철부형 미세 구조물(14'')의 윗면과 측면 그리고 소자 평면상에 수동소자(또는, 발광소자)(19)를 동작시키기 위한 전기배선(18)을 스퍼터링(sputtering) 방법에 의해 구현한다. 그런 다음, 수광소자(19)를 상기 전기배선(18) 상에 접착하여 수광모듈(또는, 발광모듈)을 완성한다. 완성된 모듈을 도 1에 도시된 요부형 광결합용 미세 구조물(24')에 삽입하므로써 자동적인 광도파로(13)와 수광소자(19) 간의 수동 광결합과 전기접속이 이루어진다. 이때, 수광모듈의 기판으로는 수광소자의 열적 접착, 예컨대 솔더 볼 본딩(solder ball bonding)에 유리한 내열성 고분자 소재 또는 실리콘을 사용한다. FIG. 7B replaces the optical fiber guide portion on the polymer optical coupling platform 20 shown in FIG. 1 with a photodiode or a light emitting element (VCSEL, LD; Laser Diode), thereby passive light on the same principle as the optical waveguide element. The figure shows to illustrate an example in which the coupling and automatic electrical connection are configured. Similar to the polymer planar optical device 10, the convex-shaped optical coupling microstructure 14 '' is fabricated by using a hot embossing molding process, and then the top, side, and elements of the convex microstructure 14 '' are fabricated. The electric wiring 18 for operating the passive element (or light emitting element) 19 on the plane is implemented by the sputtering method. Then, the light receiving element 19 is adhered to the electrical wiring 18 to complete the light receiving module (or light emitting module). Passive optical coupling and electrical connection between the optical waveguide 13 and the light receiving element 19 is achieved by inserting the completed module into the recessed optical coupling microstructure 24 ′ shown in FIG. 1. At this time, the substrate of the light receiving module uses a heat-resistant polymer material or silicon which is advantageous for thermal bonding of the light receiving element, for example, solder ball bonding.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예들에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 아울러, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in the preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation. In addition, the present invention will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 수동 광결합 구조 및 자동 전기접속을 동시에 구현하는 광결합 구조 및 그 제작방법을 제공하므로써 고효율 저가격의 수직/수평 수동 광결합을 이룰 수 있다. As described above, the present invention can achieve a high efficiency low-cost vertical / horizontal passive optical coupling by providing an optical coupling structure and a method of manufacturing the same, which simultaneously realize the passive optical coupling structure and the automatic electrical connection.

또한, 본 발명은 광도파로의 고집적화에 따른 전기배선 연결을 자동적으로 수행하므로써 광소자의 저가격 패키징이 가능하다.In addition, the present invention enables the low-cost packaging of the optical device by automatically performing the electrical wiring connection according to the high integration of the optical waveguide.

또한, 본 발명은 핫 엠보싱 성형공정을 이용하여 광도파로 및 광결합 구조를 단일공정으로 성형하므로써 광소자 제작공정을 단순화시키고, 광소자 제작의 단가를 절감시킬 수 있다. In addition, the present invention can simplify the optical device manufacturing process by reducing the optical waveguide and the optical coupling structure in a single process using a hot embossing molding process, it is possible to reduce the cost of manufacturing the optical device.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수동 광결합 구조를 설명하기 위하여 도시한 수동 광결합 및 자동 전극 접속을 갖는 광소자 및 광결합 플랫폼의 사시도이다. 1 is a perspective view of an optical element and optical coupling platform having passive optical coupling and automatic electrode connection shown for explaining the passive optical coupling structure according to the first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수동 광결합 구조를 설명하기 위하여 도시한 수동 광결합 및 자동 전극 접속을 갖는 광소자 및 광결합 플랫폼의 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view of an optical element and optical coupling platform having passive optical coupling and automatic electrode connection shown for explaining the passive optical coupling structure according to the second embodiment of the present invention.

도 3은 엠보싱 성형공정에 의해 성형된 평면형 광소자의 하부 클래드층의 측면도이다. 3 is a side view of a lower clad layer of a planar optical device formed by an embossing molding process.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예들에서 적용되는 수동 광결합 및 자동 전극접속의 원리를 설명하기 위하여 도시한 광소자 및 광결합 플랫폼의 단면도이다. 4A and 4B are cross-sectional views of optical devices and optical coupling platforms shown to illustrate the principles of passive optical coupling and automatic electrode connection applied in preferred embodiments of the present invention.

도 5a 내지 도 5i는 도 1에 도시된 광소자의 제작방법을 단계적으로 설명하기 위하여 도시한 사시도들이다. 5A to 5I are perspective views illustrating a method of manufacturing the optical device shown in FIG. 1 step by step.

도 6은 도 1에 도시된 광결합 플랫폼의 제작방법을 설명하기 위하여 도시한 사시도이다. FIG. 6 is a perspective view illustrating a method of manufacturing the light coupling platform shown in FIG. 1.

도 7a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수동 광결합 구조를 설명하기 위하여 도시한 수동 광결합 및 자동 전극 접속을 갖는 광소자, 광섬유 어레이 틀 및 광결합 플랫폼의 사시도이다. FIG. 7A is a perspective view of an optical element, an optical fiber array frame, and an optical coupling platform having passive optical coupling and automatic electrode connection shown for explaining the passive optical coupling structure according to the third embodiment of the present invention.

도 7b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수동 광결합 구조를 설명하기 위하여 도시한 수동 광결합 및 자동 전극 접속을 갖는 광소자 및 광결합 플랫폼의 사시도이다. FIG. 7B is a perspective view of an optical element and optical coupling platform having passive optical coupling and automatic electrode connection shown for explaining the passive optical coupling structure according to the fourth embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10, 10' : 광소자 11 : 기판10, 10 ': optical element 11: substrate

12 : 하부 클래드층 13 : 광도파로12: lower clad layer 13: optical waveguide

14, 14', 14'' : 철부형 광결합용 미세구조물14, 14 ', 14' ': Microstructure for iron coupling optical coupling

16 : 열선 16' : 전극       16: heating wire 16 ': electrode

17 : 코어 18 : 전기배선        17 core 18 electric wiring

19 : 수광/발광소자 20 : 광결합 플랫폼       19: light receiving / light emitting device 20: optical coupling platform

22 : 광섬유 가이드 홈 23 : 광섬유 어레이 가이드 레일       22: optical fiber guide groove 23: optical fiber array guide rail

24, 24' : 요부형 광결합용 미세구조물       24, 24 ': microstructure for recessed optical coupling

26 : 전극 30 : 광섬유       26 electrode 30 optical fiber

40 : 금형 50 : 전극 마스크       40: mold 50: electrode mask

52 : 전극용 패턴 60 : 광섬유 어레이 틀       52 electrode pattern 60 fiber array frame

62 : 광섬유 어레이 가이드 핀       62: fiber array guide pin

Claims (18)

광섬유가 안착되도록 형성된 광섬유 가이드 홈과, 광결합을 위해 형성된 다수의 요부형 미세 구조물과, 각각 상기 요부형 미세 구조물의 내부면을 따라 배치된 제1 전극으로 이루어진 광결합 플랫폼; 및An optical coupling platform including an optical fiber guide groove formed to seat an optical fiber, a plurality of recessed microstructures formed for optical coupling, and a first electrode disposed along an inner surface of the recessed microstructure; And 광결합시 상기 광섬유와 정렬되는 광도파로와, 상기 요부형 미세 구조물과 대응되는 부위에 상기 요부형 미세 구조물 내부로 끼워지도록 구현된 다수의 철부형 미세 구조물과, 각각 상기 철부형 미세 구조물의 상부면을 따라 배치된 제2 전극으로 이루어진 광소자를 포함하되, An optical waveguide aligned with the optical fiber during optical coupling, a plurality of convex microstructures that are inserted into the concave microstructure in a portion corresponding to the concave microstructure, and an upper surface of the convex microstructure, respectively Including an optical element consisting of a second electrode disposed along, 상기 광결합시 상기 철부형 미세 구조물이 상기 요부형 미세 구조물 내부로 끼워져 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.And the iron-shaped microstructure is inserted into the recessed microstructure during the optical coupling so that the first electrode and the second electrode are electrically connected. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광결합시 상기 광섬유를 상기 광섬유 가이드 홈에 정렬시키기 위한 광섬유 어레이 틀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조. Passive optical coupling structure further comprises an optical fiber array frame for aligning the optical fiber in the optical fiber guide groove when the optical coupling. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 괌섬유 어레이 틀은 상기 광결합시 상기 광결합 플랫폼과 결합되도록 광섬유 어레이 가이드 핀을 갖는 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조. The Guam fiber array frame is a passive optical coupling structure characterized in that it has an optical fiber array guide pin to be coupled to the optical coupling platform when the optical coupling. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 광결합 플랫폼은 상기 광결합시 상기 광섬유 어레이 가이드 핀이 착탈되는 광섬유 어레이 가이드 레일을 갖는 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.And said optical coupling platform has an optical fiber array guide rail to which said optical fiber array guide pin is detached during said optical coupling. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 철/요부형 미세 구조물은 피라미드 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.The iron / recessed microstructure is a passive optical coupling structure, characterized in that formed in a pyramid structure. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 철부형 미세 구조물은 상기 광소자의 모서리 부위에 각각 하나씩 형성된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.The iron-type microstructures are passive optical coupling structure, characterized in that each one formed in the corner portion of the optical device. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 철부형 미세 구조물은 상기 광소자의 양측 가장자리에 길이가 긴 형태로 각각 하나씩 형성된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.The iron-type microstructure is a passive optical coupling structure, characterized in that each one formed in the form of a long length on each side edge of the optical device. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 전극은 상기 광도파로의 길이 방향으로 상기 광도파로 상부에 상기 광도파로 갯수만큼 형성된 열선과 서로 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.And the second electrode is electrically connected to each other with the heat wires formed in the number of the optical waveguides on the optical waveguide in the longitudinal direction of the optical waveguide. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 철부형 미세 구조물은 상기 광도파로의 외곽부에 형성된 것을 특징으로하는 수동 광결합 구조.The iron-type microstructure is passive optical coupling structure, characterized in that formed on the outer portion of the optical waveguide. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 철부형 미세 구조물의 높이는 정밀한 광결합을 위하여 상기 요부형 미세 구조물의 깊이와 동일한 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.Passive optical coupling structure, characterized in that the height of the concave-type microstructure is the same as the depth of the recessed microstructure for precise optical coupling. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 전극은 상기 광소자의 상부면까지 연장된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.Passive optical coupling structure, characterized in that the first electrode extends to the upper surface of the optical device. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 전극은 상기 광결합 플랫폼의 상부면까지 연장된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.And said second electrode extends to an upper surface of said optical coupling platform. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 전극은 상기 제2 전극과 대응되도록 연장된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조.And said first electrode extends to correspond to said second electrode. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 광소자는 상기 제1 전극 상에 접착된 수광 또는 발광 소자를 더 포함한 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조. The optical device is passive optical coupling structure characterized in that it further comprises a light receiving or light emitting device bonded on the first electrode. 제1 고분자 시료 상에 열을 가하여 상기 제1 고분자 시료를 유리전이 시키는 단계와, 제1 주조형 틀을 상기 제1 고분자 시료에 압착시켜 요부형 미세 구조물 및 광섬유 가이드 홈이 형성되도록 상기 제1 고분자 시료를 성형하는 단계와, 상기 요부형 미세 구조물의 내부면을 따라 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 광결합용 플랫폼 제작단계; Applying a heat on a first polymer sample to glass transition the first polymer sample, and compressing a first cast mold to the first polymer sample to form recessed microstructures and optical fiber guide grooves. Forming a sample and forming a first electrode along an inner surface of the recessed microstructure; 제2 고분자 시료 상에 열을 가하여 상기 제2 고분자 시료를 유리전이 시키는 단계와, 제2 주조형 틀을 상기 제2 고분자 시료에 압착시켜 철부형 미세 구조물 및 광도파로가 형성되도록 상기 제 2 고분자 시료를 성형하는 단계와, 상기 광도파로 내부가 매립되도록 코어를 형성하는 단계와, 상기 코어를 덮도록 클래드층을 형성하는 단계와, 상기 철부형 미세 구조물의 내부면을 따라 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 광소자 제작단계; 및 Performing glass transition on the second polymer sample by applying heat on a second polymer sample, and pressing the second cast mold onto the second polymer sample to form an iron-shaped microstructure and an optical waveguide. Forming a core, forming a core to fill the inside of the optical waveguide, forming a cladding layer to cover the core, and forming a second electrode along an inner surface of the convex microstructure. Optical device manufacturing step comprising a; And 상기 철부형 미세 구조물이 상기 요부형 미세 구조물 내부로 끼워져 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 전기적으로 접속되도록 상기 광소자를 상기 광결합용 플랫폼과 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조의 제작방법.  And coupling the optical device with the optical coupling platform such that the convex microstructure is inserted into the recessed microstructure to electrically connect the first electrode and the second electrode. Method of making the structure. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 제1 및 제2 고분자 시료의 성형은 핫 엠보싱 성형 장비를 이용하는 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조의 제작방법.The molding of the first and second polymer samples is a method of manufacturing a passive optical coupling structure, characterized in that using a hot embossing molding equipment. 제 16 항에 있어서, 상기 코어를 형성하는 단계는, The method of claim 16, wherein forming the core, 상기 광도파로 내부에 코어용 고분자 재료를 도포하는 단계;Coating a polymer material for a core inside the optical waveguide; 상기 광도파로 이외의 상기 고분자 시료의 상부면에 도포된 상기 코어용 고분자 재료를 제거하기 위하여 상기 광도파로와 대응되는 부위가 오픈된 코어 경화용 마스크를 사용하여 압착하는 단계;Pressing the core curing mask with an open portion corresponding to the optical waveguide to remove the core polymer material applied to the upper surface of the polymer sample other than the optical waveguide; 상기 코어용 고분자 재료에 자외선 또는 열처리 공정을 실시하여 상기 코어용 고분자 재료를 경화시키는 단계; 및Curing the core polymer material by subjecting the core polymer material to UV or heat treatment; And 전체 구조 상부에 대하여 세정공정을 실시하여 경화되지 않은 불필요 코어용 고분자 재료를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조의 제작방법.A method of fabricating a passive optical coupling structure comprising performing a cleaning process on an upper portion of an entire structure to remove an uncured unnecessary core polymer material. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 코어 경화용 마스크는 상기 코어용 고분자 재료가 부착되지 않는 물질이거나, 상기 코어용 고분자 재료가 부착되지 않도록 표면이 화학처리된 것을 특징으로 하는 수동 광결합 구조의 제작방법.The core curing mask is a material to which the core polymer material is not attached, or a surface is chemically treated so that the core polymer material is not attached.
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