KR100651714B1 - 처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 방법 및장치 - Google Patents

처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 광섬유를 이용한 광송수신 장치에 있어서, 경사진 광섬유 격자부를 가지고, 상기 경사진 광섬유 격자부는 입사되는 광이 외부로 이탈하여 외부 소정 지점에서 만나도록 소정의 각도로 경사진 다수개의 광섬유 격자를 가지는 광섬유; 상기 광섬유의 일측으로부터 광을 입사시키는 입력 포트; 상기 입력 포트로부터 입사되는 광이 빠져나가고, 상기 광섬유의 타측으로부터 상기 입력 포트 방향으로 광을 입사시키는 커밍 포트; 및 상기 커밍 포트로부터 입사되는 광이 상기 경사진 광섬유 격자부에서 반사되어 상기 광섬유 외부로 이탈하여 상기 광섬유 외부 소정 지점에서 만나는 위치에 형성되어 있는 광수신기로 구성된다. 이와 같이 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치는 광부품의 양산성을 높이고 초저가화와 초소형화를 만족시켜 다가오는 가입자망 단자에서 활용할 수 있다.

Description

처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 방법 및 장치{Optical transmitting- receiving method and apparatus using in-line chirped and tilted fiber grating}
도 1은 본 발명의 일실시예로써 처핑 및 경사진 광섬유 격자가 형성된 광섬유에서 빛이 도파되는 형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예로써 처핑 및 경사진 광섬유 격자가 형성된 광섬유에서 빛이 도파되는 형태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에서의 광섬유가 실리콘 V-홈에 실장되어 있는 광송수신 장치의 사시도이다.
도 4는 도 2에서의 광섬유가 실리콘 V-홈에 실장되어 있는 광송수신 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 경사진 광섬유 격자를 실리콘 V-홈에 실장하는 과정에 대한 흐름도를 나타낸다.
본 발명은 광송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 처핑 및 경사진 광섬유 격자(FBG : Fiber Bragg Grating, 이하 광섬유 격자)를 이용한 듀플렉싱(duplexing) 또는 트리플레싱(triplexing) 광송수신 방법 및 장치(optical duplexing/triplexing transceiver, 이하 OTRx)에 관한 것이다.
광통신 시스템을 구성할 때 광송수신 장치(Optical transmitter/receiver)는 없어서는 안 될 필수 광부품이다. 종래의 광송수신 장치로는 TO CAN 타입이 주종을 이루고 있다. TO CAN 타입은 일정한 지그 형태속에 몇 개의 TO CAN을 집속시키는 것이다. 그러나 이와 같은 TO CAN 타입은, 부피문제 뿐만 아니라 광능동 정렬을 거쳐야 하고 부품수와 공정수가 많아 공정상의 복잡도와 양산성에 일정한 문제점을 가지고 있다.
한편, 트리플렉서(triplexer)를 제작한다고 할 때 상기에서 본 바와 같은 TO CAN 타입의 단점을 보완하기 위해 PLC를 이용한 광송수신 장치가 제안되었다. 그러나, PLC를 이용한 광송수신 장치도 광섬유를 만들고 광이 갈라지는 지점에 홈을 파고 파장선택성 필름을 끼워 넣어 필름의 반사와 투과 특성을 이용하는 형태이다. 그러므로, PLC를 이용한 광송수신 장치에서 광송수신 플랫폼의 제작에 있어 공정상 많은 복잡도가 있고, 송신기와 수신기를 결합하는 작업에 의하여 부피가 커진다는 점과 양산성이라는 점에서 문제점이 있다.
한편 TO CAN 타입과 PLC를 이용한 광송수신 장치 두 경우 모두 광섬유와의 새로운 접속체가 필요한데, 보통 폴리머 에폭시를 사용하면서 신뢰성과 에이징(aging) 문제가 발생하게 되어 장기간 사용에 문제가 있다.
이와 같이, 종래의 광송수신 장치에 있어서는 여러단계를 거치는 복잡한 공 정으로 인하여 양산성과 저가화에 맞지 않는다는 문제점이 있다. 또한, 광통신 시스템이 TDM 방식에서 점차 WDM 방식 또는 WDM 방식과 혼용되는 형태로 확장되어지는 추세에 따라 광송수신 부품의 복합 기능화, 저가화 및 공정의 단순화가 요구되어 진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용하여 광부품의 양산성을 높이고, 초저가화와 초소형화를 만족시켜 다가오는 가입자망 단자에서 활용 가능한 처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치는, 경사진 광섬유 격자부를 가지고, 상기 경사진 광섬유 격자부는 입사되는 광이 외부로 이탈하여 외부 소정 지점에서 만나도록 소정의 각도로 경사진 다수개의 광섬유 격자를 가지는 광섬유; 상기 광섬유의 일측으로부터 광을 입사시키는 입력 포트; 상기 입력 포트로부터 입사되는 광이 빠져나가고, 상기 광섬유의 타측으로부터 상기 입력 포트 방향으로 광을 입사시키는 커밍 포트; 및 상기 커밍 포트로부터 입사되는 광이 상기 경사진 광섬유 격자부에서 반사되어 상기 광섬유 외부로 이탈하여 상기 광섬유 외부 소정 지점에서 만나는 위치에 형성되어 있는 광수신기를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 처핑 및 경사진 광섬유 격 자를 이용한 광송수신 방법은, (a) 지지대에 습식 식각을 이용하여 V-홈을 형성하는 단계; (b) 상기 V-홈 상에 금속 코팅처리를 하는 단계; (c) 상기 지지대의 상단에 광수신기를 고정하기 위해 솔더범프를 형성하는 단계; (d) 상기 솔더범프의 구동을 위하여 전기배선을 형성하는 단계; (e) 상기 솔더범프에 상기 광수신기를 접착하는 단계; 및 (f) 상기 지지대에 경사진 광섬유 격자가 형성된 광섬유를 접착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 가진다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
광섬유 격자의 특성에 대하여 살펴보기로 한다. 광섬유 격자는 도파되어 오는 광의 특정 파장을 다음 수학식 1에서 보는 바와 같이 선택적으로 반사시키는 특성을 가진다.
Figure 112004035806156-pat00001
(여기에서,
Figure 112004035806156-pat00002
는 입력되는 광의 파장,
Figure 112004035806156-pat00003
은 광섬유의 유효 굴절률,
Figure 112004035806156-pat00004
는 광섬유 격자의 간격)
이와 같은, 선택적 반사 특성을 이용하여 광섬유 격자를 광섬유 길이 방향에 대해 경사지게 제작하게 되면, 광섬유를 통하여 도파되는 광은 광섬유의 코어 모드(core mode)에서 클래드 모드(clad mode)로 빠져나가게 되고, 광섬유 격자의 경사각을 더 조절하게 되면 방사 모드(radiation mode)가 되어 광섬유의 도파로를 완전 히 빠져나가게 된다. 만일 도파되는 광의 파장에 맞게 광섬유 격자의 경사각을 조절하게 되면 원하는 파장의 광만을 빠져나오도록 할 수 있다. 이때, 포토 다이오드(PD : Photo Diode , 이하 '포토 다이오드'라 함)등과 같은 광수신기를 빠져나오는 광을 수신할 수 있는 적당한 곳에 위치시킨다면 광신호를 전기신호로 받을 수 있게 된다.
이와 같은, 광섬유 격자를 광섬유에 형성하기 위하여, 광섬유에 포토마스크(photo mask)를 비스듬히 놓고 자외선(UV) 광을 쪼이는 방법을 이용하거나, 홀로그램을 통한 자외선(UV) 광의 간섭 현상을 이용할 수 있다.
광섬유 격자는 특정 파장에 대하여 선택적 반사 특성을 가지는 바 이를 이용하여 광송수신 장치를 구성 할 수 있다. 광송수신장치로 광섬유 격자의 고유의 파장필터 특성 및 경사진 광섬유 격자 특성을 이용하여 광의 방향이 전환되는 원리를 이용한 것이다. 즉, 입사되는 광이 광섬유 격자 구조의 공진 조건과 맞을 경우 반사되는 구조를 이용하게 된다. 또한, 경사진 광섬유 격자를 형성하여 광의 방향이 180도 진행 방향을 바꿔 반사시키는 구조가 아니라 직각에 가깝게 광의 경로를 바꿔주는 형태를 지니도록 구성 할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예로써 처핑 및 경사진 광섬유 격자가 형성된 광섬유에서 빛이 도파되는 형태를 나타내는 단면도이다. 여기에서, 화살표는 광이 진행하는 방향을 나타내며, 파장
Figure 112004035806156-pat00005
, 파장
Figure 112004035806156-pat00006
및 파장
Figure 112004035806156-pat00007
는 본 발명을 설명하기 위해 입사되는 또는 진행되는 광에 대한 각각의 파장을 의미한다.
도 1을 살펴보면, 입력 포트(input port)(100)에서 입사되는 광(도 1에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00008
으로 설명)은 스루 포트(throughput port)(110)로 빠져나가게 된다. 이때, 파장
Figure 112004035806156-pat00009
중 일부는 제 1 광섬유 격자부(130)를 통하여 모니터링 광수신기(monitering PD)(180)로 빠져나가 광의 세기를 실시간으로 감시할 수 있는 모니터링용으로 이용될 수 도 있다. 입력 포트(100)는 광송신기(transmitter)로써 LD(Laser Diode)를 통하여 구성될 수 있다.
커밍 포트(coming port)(120)로부터 입사되는 광(도 1에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00010
으로 설명)은 제 2 광섬유 격자부(140)를 통하여 제 1 광수신기(160)로 검출되게 된다. 그리고, 커밍 포트(coming port)(120)로부터 입사되는 광(도 1에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00011
으로 설명)은 제 3 광섬유 격자부(150)를 통하여 제 2 광수신기(170)로 검출되게 된다. 도 1에서는 제 1 광수신기(160)로 파장
Figure 112004035806156-pat00012
가 검출되고, 제 2 광수신기(170)로 파장
Figure 112004035806156-pat00013
가 검출되게 된다. 여기에서, 특정 파장이 검출되는 것은 상기 수학식 1에서 살펴본 조건에 의하여 검출되어지게 된다. 그러므로, 제 2 광섬유 격자부(140)와 제 3 광섬유 격자부(150)는 각각 파장
Figure 112004035806156-pat00014
와 파장
Figure 112004035806156-pat00015
에 해당하는 반사조건에 따라 브라그 격자 간격을 설정해주면 원하는 광을 검출할 수 있게 된다.
나아가, 도 1에서는 제 2 광섬유 격자부(140) 또는 제 3 광섬유 격자부(150)에서 커밍 포트(120)로부터 들어오는 소정 파장의 광에 대하여 공진 중심파장에서 약간 다른 파장의 경우는 각도가 다르게 반사(radiation)될 수 있다. 그러므로, 제 2 광섬유 격자부(140) 또는 제 3 광섬유 격자부(150)에서는 파장
Figure 112004035806156-pat00016
와 파장
Figure 112004035806156-pat00017
를 동시에 반사시키나 각도가 다르게 반사되도록 구성 할 수도 있다.
도 1을 보면, 제 1 광섬유 격자부(130), 제 2 광섬유 격자부(140) 및 제 3 광섬유 격자부(150)의 각각은 입사되는 광이 외부로 이탈하여 외부 소정 지점에서 만날 수 있도록 하기 위하여 경사진 다수개의 광섬유 격자가 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 이와 같이, 광섬유를 통하여 입사되는 광이 광섬유 외부로 이탈하여 외부 소정 지점에서 만날 수 있도록 하기 위하여, 즉 외부로 이탈되는 광의 초점을 일치시키도록 하기 위하여는 각각의 광섬유 격자부(130)(140)(150)에서의 광섬유 격자의 간격을 상이하게 형성하도록 하거나, 각각의 광섬유 격자의 굴절률을 상이하게 형성하도록 할 수 있다. 여기에서, 광섬유를 통하여 입사되는 광이 광섬유 외부로 이탈하여 외부 소정 지점에서 만나도록 광섬유 격자의 간격을 상이하게 형성되도록 하거나, 굴절률을 상이하게 형성하는 것이 처핑 방법이다.
또한, 상기 광섬유 격자 사이의 간격을 조절하여 상기 광섬유와 상기 외부 소정 지점까지의 거리를 조절하도록 할 수 있고, 상기 광섬유 격자 사이의 간격에 형성되어 있는 굴절률을 조절하여 상기 광섬유와 상기 외부 소정 지점까지의 거리를 조절하도록 할 수 있다.
나아가, 제 1 광수신기(160)는 제 2 광섬유 격자부(140)에서 출력되는 광이 만나는 외부 소정 지점에 위치하도록 형성하고, 제 2 광수신기(170)는 제 3 광섬유 격자부(150)에서 출력되는 광이 만나는 외부 소정 지점에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기의 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치에서, 구체적으로 광통신 시스템의 가입자망을 통하여 예를 들어 살펴보면 다음과 같다. 입력 포트(100)를 통하여 입력 또는 업스트림(upstream)되는 파장
Figure 112004035806156-pat00018
의 광은 현행대로 1.31um의 파장에 해당한다. 입력 포트(100)를 통하여 입력되는 파장
Figure 112004035806156-pat00019
의 광은 스루 포트(110)로 빠져나가게 된다. 커밍 포트(120)를 통하여 입사 또는 다운스트림(downstream)되는 파장
Figure 112004035806156-pat00020
또는 파장
Figure 112004035806156-pat00021
에 해당하는 광은 제 2 광섬유 격자부(140)에서 제 1 광수신기(160) 또는 제 3 광섬유 격자부(150)에서 제 2 광수신기(170)에서 수신하게 된다. 여기에서 파장
Figure 112004035806156-pat00022
는 비디오 신호에 해당하는 1.55um이고, 파장
Figure 112004035806156-pat00023
는 데이터 신호에 해당하는 1.49um 이다. 이와 같이 파장
Figure 112004035806156-pat00024
또는 파장
Figure 112004035806156-pat00025
에 해당하는 광을 각각 수신할 수 있게 됨으로서 FTTH 시스템의 광송수신기를 소형화 하면서도 저가격으로 공급 할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예로써 처핑 및 경사진 광섬유 격자가 형성된 광섬유에서 빛이 도파되는 형태를 나타내는 단면도이다. 여기에서, 화살표는 광이 진행하는 방향을 나타내며, 파장
Figure 112004035806156-pat00026
, 파장
Figure 112004035806156-pat00027
및 파장
Figure 112004035806156-pat00028
는 본 발명을 설명하기 위해 입사되는 또는 진행되는 광에 대한 각각의 파장을 의미한다.
도 2를 살펴보면, 도 1과 비교하여 도 1의 제 1 광섬유 격자부(130)를 광섬유 팁(230)으로 형성하였다. 광섬유 팁(230)은 일정한 각도(예를 들어, 0 도 ~ 100 도)로 폴리싱 또는 레이저 절단 방법을 통하여 만들어진다. 도 1과 동일한 부분에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다.
입력 포트(input port)(200)에서 입사되는 광(도 2에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00029
으로 설명)은 광섬유 팁(230)에서 광커플링되어 광섬유를 통하여 스루 포트(throughput port)(110)로 빠져나가게 된다. 광섬유 팁(230)의 경사각을 조절함으로써 입력 포트(200)의 위치를 조절할 수 있게 된다. 입력 포트(200)는 광송신기(transmitter)로써 LD(Laser Diode)를 통하여 구성될 수 있다.
도 2에서 미 설명된 참조번호 부분은 도 1의 내용을 참조하기로 한다.
도 3은 도 1에서의 광섬유가 실리콘 V-홈에 실장되어 있는 광송수신 장치의 사시도이다. 여기에서, 화살표는 광이 진행하는 방향을 나타내며, 파장
Figure 112004035806156-pat00030
, 파장
Figure 112004035806156-pat00031
및 파장
Figure 112004035806156-pat00032
는 본 발명을 설명하기 위해 입사되는 또는 진행되는 광에 대한 각각의 파장을 의미한다.
도 3을 살펴보면, 입력 포트(input port)(300)에서 입사되는 광(도 3에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00033
으로 설명)은 스루 포트(throughput port)(310)로 빠져나가게 된다. 이때, 파장
Figure 112004035806156-pat00034
중 일부는 제 1 광섬유 격자부(330)를 통하여 모니터링 광수신기(monitering PD)(380)로 빠져나가 광의 세기를 실시간으로 감시할 수 있는 모니터링용으로 이용될 수 도 있다. 입력 포트(300)는 광송신기(transmitter)로써 LD(Laser Diode)를 통하여 구성될 수 있다.
커밍 포트(coming port)(320)로부터 입사되는 광(도 1에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00035
으로 설명)은 제 2 광섬유 격자부(340)를 통하여 제 1 광수신기(360)로 검출되게 된다. 그리고, 커밍 포트(coming port)(320)로부터 입사되는 광(도 3에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00036
으로 설명)은 제 3 광섬유 격자부(350)를 통하여 제 2 광수신기(370) 로 검출되게 된다. 도 3에서는 제 1 광수신기(360)로 파장
Figure 112004035806156-pat00037
가 검출되고, 제 2 광수신기(370)로 파장
Figure 112004035806156-pat00038
가 검출되게 된다. 여기에서, 특정 파장이 검출되는 것은 상기 수학식 1에서 살펴본 조건에 의하여 검출되어지게 된다. 그러므로, 제 2 광섬유 격자부(340)와 제 3 광섬유 격자부(350)는 각각 파장
Figure 112004035806156-pat00039
와 파장
Figure 112004035806156-pat00040
에 해당하는 반사조건에 따라 브라그 격자 간격을 설정해주면 원하는 광을 검출할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되어 광이 도파될 수 있는 광섬유를 실리콘으로 되어 있는 지지대(390)에 형성되어 있는 V-홈(V-groove)(392)에 접착한다. 즉, 경사진 광섬유 격자를 가진 본 발명의 광송수신 장치를 지지하기 위하여 지지대(390)에 습식 식각을 이용하여 V-홈(392)을 형성한다. 여기에서 V-홈(392)은 광섬유가 충분히 '묻힐 수' 있게 깊이를 조잘하게 된다. 지지대(390)는 실리콘이외에 다른 재질로도 형성 가능하다. 광섬유와 접촉하는 V-홈(392)상의 접촉면에는 금 또는 알루미늄 등으로 이루어진 금속 코팅처리를 하여 광섬유로 도파되는 광이 광섬유 격자에서 V-홈(392)이 형성되어 있는 방향으로 반사되는 경우 이를 지지대(390)에서 상부방향으로 재반사하도록 한다. 즉, 금 또는 알루미늄 등으로 이루어진 금속 코팅처리를 하는 것은 재반사율의 극대화를 이루기 위한 것이다.
지지대(390)의 상단에는 모니터링 광수신기(380), 제 1 광수신기(360) 및 제 2 광수신기(370)를 고정하기 위해 미도시된 솔더범프를 형성하고, 솔더범프의 구동을 위하여 금속 증착(deposition)을 이용하여 전기배선을 형성하게 된다.
한편, V-홈(392) 위에 접착한 광섬유를 가로 질러 놓이게 되는 제 1 광수신기(360), 제 2 광수신기(370) 및 모니터링 광수신기(380)는 고정을 위하여 솔더범프에 접착하게 된다. 이와 같이, 제 1 광수신기(360), 제 2 광수신기(370) 및 모니터링 광수신기(380)는 솔더범프에 접착하여 플립칩 또는 SMD(surface mount of device)등의 방법으로 형성되어 있다. 이렇게 플립칩 또는 SMD등의 방법으로 형성함으로써 자동화에 따른 대량생산이 가능하게 되고 제작 단가를 낮추게 된다.
또한, 경우에 따라서 광섬유를 길이방향으로 지지대(390)에 광섬유가 놓인 위치에서 지면에 대하여 상부 또는 지면에 대하여 상하부를 함께 폴리싱(polishing)함으로써 광검출이 용이하게 되도록 할 수 있다. 즉, 광섬유의 한쪽 면을 폴리싱(polishing)함으로서 특정한 파장의 광을 공간상으로 빠져나오게 하는데 있어서 더 용이하게 되도록 할 수 있다.
나아가, 도 3에서는 제 2 광섬유 격자부(340) 또는 제 3 광섬유 격자부(350)에서 커밍 포트(320)로부터 들어오는 소정 파장의 광에 대하여 공진 중심파장에서 약간 다른 파장의 경우는 각도가 다르게 반사(radiation)될 수 있다. 그러므로, 제 2 광섬유 격자부(340) 또는 제 3 광섬유 격자부(350)에서는 파장
Figure 112004035806156-pat00041
와 파장
Figure 112004035806156-pat00042
를 동시에 반사시키나 각도가 다르게 반사되도록 구성 할 수도 있다. 이 경우, 제 1 광수신기(360) 또는 제 2 광수신기(370)의 위치는 경사진 제 2 광섬유 격자부(340) 또는 경사진 제 3 광섬유 격자부(350)의 특성에 따라 그 방향이 결정된다.
도 4는 도 2에서의 광섬유가 실리콘 V-홈에 실장되어 있는 광송수신 장치의 사시도이다. 여기에서, 화살표는 광이 진행하는 방향을 나타내며, 파장
Figure 112004035806156-pat00043
, 파장
Figure 112004035806156-pat00044
및 파장
Figure 112004035806156-pat00045
는 본 발명을 설명하기 위해 입사되는 또는 진행되는 광에 대한 각각의 파장을 의미한다.
입력 포트(input port)(400)에서 입사되는 광(도 2에 대한 설명에서 파장
Figure 112004035806156-pat00046
으로 설명)은 광섬유 팁(430)에서 광커플링되어 광섬유를 통하여 스루 포트(throughput port)(410)로 빠져나가게 된다. 광섬유 팁(430)의 경사각을 조절함으로써 입력 포트(400)의 위치를 조절할 수 있게 된다. 입력 포트(400)는 광송신기(transmitter)로써 LD(Laser Diode)를 통하여 구성될 수 있다.
도 4에서 미 설명된 참조번호 부분은 도 3의 내용을 참조하기로 한다.
도 5는 본 발명의 경사진 광섬유 격자를 실리콘 V-홈에 실장하는 과정에 대한 흐름도를 나타낸다.
도 5를 살펴보면, S500 단계에서 경사진 광섬유 격자를 가진 본 발명의 광송수신 장치를 지지하기 위하여 지지대(390)에 습식 식각을 이용하여 V-홈(392)을 형성한다.
다음으로, S510 단계에서 광섬유와 접촉하는 V-홈(392)상의 접촉면에는 금 또는 알루미늄 등으로 이루어진 금속 코팅처리를 한다. 이와 같은, 금속 코팅처리를 통하여 광섬유로 도파되는 광이 광섬유 격자에서 V-홈(392)이 형성되어 있는 방향으로 반사되는 경우 이를 지지대(390)에서 상부방향으로 재반사율이 좋도록 하기 위한 것이다.
다음으로, S520 단계에서 지지대(390)의 상단에 모니터링 광수신기(380), 제 1 광수신기(360) 및 제 2 광수신기(370)를 고정하기 위해 솔더범프를 형성한다.
다음으로, S530 단계에서 상기 솔더범프의 구동을 위하여 금속 증착(deposition)을 이용하여 전기배선을 형성하게 된다.
다음으로, S540 단계에서 모니터링 광수신기(380), 제 1 광수신기(360) 및 제 2 광수신기(370)를 각각의 해당하는 위치에 있는 솔더범프와 접착한다.
다음으로, S550 단계에서 경사진 광섬유 격자를 지지대(390)에 접착하게 된다. 여기에서 지지대(390)에 접착하기 전 광섬유에 경사진 광섬유 격자를 형성하기 위하여, 광섬유에 포토마스크(photo mask)를 비스듬히 놓고 자외선(UV) 광을 쪼이거나, 홀로그램을 통한 자외선(UV) 광의 간섭 현상을 이용할 수 있다. 그리고, 경우에 따라서 광섬유를 길이방향으로 지지대(390)에 광섬유가 놓인 위치에서 지면에 대하여 상부 또는 지면에 대하여 상하부를 함께 폴리싱(polishing)함으로써 광검출이 용이하게 되도록 할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD_ROM, 자기테이프, 플로피디스크 및 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽 을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명은 처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 처핑 및 경사진 광섬유 격자를 이용하여 광섬유를 향하여 입사되는 광이 상기 광섬유를 이탈되는 경우 이탈되는 광이 모이는 지점에 이탈되는 광을 수신하기 위한 광송수신 장치를 구성하도록 함으로써 광부품의 양산성을 높이고, 초저가화와 초소형화를 만족시켜 다가오는 가입자망 단자에 활용할 수 있는 광송수신 장치를 제공할 수 있다.

Claims (18)

  1. 경사진 광섬유 격자부를 가지고, 상기 경사진 광섬유 격자부는 입사되는 광이 외부로 이탈하여 외부 소정 지점에서 초점을 이루도록 소정의 각도로 경사진 다수개의 광섬유 격자를 가지는 광섬유;
    상기 광섬유의 일측으로부터 광을 입사시키는 입력 포트;
    상기 입력 포트로부터 입사되는 광이 빠져나가고, 상기 광섬유의 타측으로부터 상기 입력 포트 방향으로 광을 입사시키는 커밍 포트; 및
    상기 커밍 포트로부터 입사되는 광이 상기 경사진 광섬유 격자부에서 반사되어 상기 광섬유 외부로 이탈하여 상기 광섬유 외부 소정 지점에서 초점을 이루는 위치에 형성되어 있는 광수신기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 경사진 광섬유 격자부의 상기 소정의 각도로 경사진 다수개의 광섬유 격자는
    상기 광섬유 격자 사이의 간격을 상이하게 형성하고 서로 일정한 소정의 각도로 경사지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광섬유 격자 사이의 간격을 조절하여 상기 광섬유와 상기 외부 소정 지점까지의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 경사진 광섬유 격자부의 상기 소정의 각도로 경사진 다수개의 광섬유 격자는
    상기 광섬유 격자 사이의 간격에 형성되어 있는 굴절률을 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광섬유 격자 사이의 간격에 형성되어 있는 굴절률을 조절하여 상기 광섬유와 상기 외부 소정 지점까지의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사진 광섬유 격자부는 상기 광섬유의 소정위치마다 일정한 간격을 두고 다수개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 포트로부터 입사되는 광을 모니터링 하기 위해 상기 입력 포트에서 입력되는 광이 상기 경사진 광섬유 격자부중 어느 하나에서 일부가 수신되고, 상기 일부가 수신되는 위치에 모니터링 광수신기를 형성하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광섬유를 지지하기 위해 V-홈이 형성된 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지대에 상기 광수신기를 고정하기 위하여 솔더범프를 형성하고, 상기 솔더범프에 전기배선을 형성하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 V-홈 상에 금속 코팅처리를 하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 각도로 경사진 다수개의 광섬유 격자는 상기 광섬유에 포토마스크(photo mask)를 경사지게 놓고 자외선(UV) 광을 쪼여서 형성하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 각도로 경사진 다수개의 광섬유 격자는 상기 광섬유에 포토마스크(photo mask)를 경사지게 놓고 홀로그램을 통한 자외선(UV) 광의 간섭 현상을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 광섬유는 길이방향으로 상기 지지대에 대하여 상부 또는 상하부를 동시에 폴리싱(polishing)하는 것을 특징으로 하는 경사진 광섬유 격자를 이용하는 것을 특징으로 하는 광송수신 장치.
  14. (a) 지지대에 습식 식각을 이용하여 V-홈을 형성하는 단계;
    (b) 상기 V-홈 상에 금속 코팅처리를 하는 단계;
    (c) 경사진 광섬유 격자에서 반사되어 광섬유 외부로 이탈하여 상기 광섬유 외부 소정 지점에서 초점을 이루는 광을 수신하는 광수신기를 상기 지지대의 상단에 고정하기 위해 솔더범프를 형성하는 단계;
    (d) 상기 솔더범프의 구동을 위하여 전기배선을 형성하는 단계;
    (e) 상기 솔더범프에 상기 광수신기를 접착하는 단계; 및
    (f) 상기 지지대에 상기 경사진 광섬유 격자가 형성된 광섬유를 상기 초점을 이루는 방향의 반대쪽이 상기 V-홈을 향하도록 하여 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치의 마운팅 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 금속 코팅처리는 금 또는 알루미늄 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치의 마운팅 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 경사진 광섬유 격자는 상기 광섬유에 포토마스크(photo mask)를 경사지게 놓고 자외선(UV) 광을 쪼여서 형성하는 것을 특징으로 하는 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치의 마운팅 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 경사진 광섬유 격자는 상기 광섬유에 포토마스크(photo mask)를 경사지게 놓고 홀로그램을 통한 자외선(UV) 광의 간섭 현상을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치의 마운팅 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 광섬유는 길이방향으로 상기 지지대에 대하여 상부 또는 상하부를 동시에 폴리싱(polishing)하는 것을 특징으로 하는 경사진 광섬유 격자를 이용한 광송수신 장치의 마운팅 방법.
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