KR101227039B1 - Optical power monitoring module - Google Patents

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KR101227039B1
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optical waveguide
monitoring module
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waveguide device
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김진봉
표진구
이지훈
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주식회사 피피아이
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Abstract

PURPOSE: An optical power monitoring module is provided to eliminate a process inserting a metallic mirror by receiving optical signals for monitoring through a tap coupler perpendicularly branched, thereby simplifying a manufacturing process. CONSTITUTION: An optical power monitoring module comprises a planar optical waveguide element(100), a thin film type flexible PCB(130), and a photodiode array(140). The planar optical waveguide element comprises a substrate, an optical circuit, and a tap coupler. The thin film type flexible PCB is connected to a surface of one side of the planar optical waveguide element and arranged in a direction facing to a core layer branched by the tap coupler. The thin film type flexible PCB forms an opening where some of optical signals pass through the inclined side of the planar optical waveguide element. The photodiode array is fixed to opening of the thin film type flexible PCB and receives the optical signals branched from the tap coupler through the opening.

Description

광 파워 감시 모듈{OPTICAL POWER MONITORING MODULE}Optical power monitoring module {OPTICAL POWER MONITORING MODULE}

본 발명은 광 파워 감시 모듈에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 수직으로 분기된 탭커플러를 통해 감시용 광신호를 수신함으로써, 금속성 미러를 삽입하는 공정을 제거해 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 광 파워 감시 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an optical power monitoring module, and more particularly, an optical power monitoring module that can simplify a manufacturing process by removing a process of inserting a metallic mirror by receiving a monitoring optical signal through a vertically branched tap coupler. It is about.

광통신 분야에서 다양한 파장의 광 신호를 다중화(합파)하거나 다중화된 광신호를 개별 파장의 광신호들로 분리(역다중)하거나 광 파워를 균등 분배하는 소자 등을 평판형 광도파로 소자(PLC:Planar Lightwave Circuit)라고 하는데, 대표적으로 어레이도파로회절격자(AWG:Arrayed WaveguideGrating), 광 파워 분배기(Optical Power Splitter) 등이 있다.In the optical communication field, a flat panel optical waveguide device (PLC: Planar) is used for multiplexing (multiplexing) optical signals of various wavelengths, separating (demultiplexing) the multiplexed optical signals into optical signals of individual wavelengths, or evenly distributing optical power. Lightwave Circuits, such as Arrayed Waveguide Grating (AWG), Optical Power Splitter (Optical Power Splitter).

일반적으로 평판형 광도파로 소자(이하 'PLC 소자'라 한다)인 배열 도파로 격자 소자(이하 'AWG 소자'라 한다)는 단일의 입력광도파로를 통해 입력되는 합파된 다수 파장의 광신호들을 다수의 출력광도파로로 출력시키는 역다중화 기능을 하거나 또는 다수의 입력광도파로에서 입력되는 각각의 서로 다른 다수개의 파장 신호들을 단일의 출력광도파로로 출력시키는 다중화 기능을 수행한다.In general, an arrayed waveguide grating element (hereinafter referred to as an AWG element), which is a planar optical waveguide element (hereinafter referred to as a 'PLC element'), has a plurality of multiplexed optical signals inputted through a single input optical waveguide. The demultiplexing function outputs the output optical waveguide or the multiplexing function outputs each of a plurality of different wavelength signals inputted from the plurality of input optical waveguides into a single output optical waveguide.

이와 같이 광신호를 조절하는 소자를 수동소자라고 하고 이는 주로 실리콘 기판 위에 굴절율이 다른 실리카 매질을 이용하여 제작된다. AWG소자는 기판 상에 클래드(Clad)층과 코어(Core)층을 적층한 다음, 리쏘그라피 공정 및 건식 식각 공정을 통하여 코어층을 식각하여 다양한 형태로 패터닝된 코어를 따라서 광신호를 진행하는 광경로를 형성하고 상기 패터닝된 코어가 형성된 기판 상에 다시 클래드층을 형성하는 과정을 거쳐 제작함이 일반적이다.The device for controlling the optical signal as described above is called a passive device, and is mainly manufactured using a silica medium having a different refractive index on a silicon substrate. The AWG device stacks a cladding layer and a core layer on a substrate, and then etches the core layer through a lithography process and a dry etching process to advance an optical signal along a patterned core in various forms. It is generally manufactured by forming a furnace and forming a cladding layer on the substrate on which the patterned core is formed.

한편, 이와 같은 AWG, 다 포트 광가변감쇄기(VOA:Variable Optical Attenuator), 광 파워 분배기 등과 같은 PLC 소자를 집적하여 광신호를 처리하는 광서브시스템(Optical Sub System)을 형성할 때, 복수의 입력포트 또는 복수의 출력포트를 가지는 PLC 소자들의 각 입력포트 또는 각 출력포트로부터 입출사되는 광신호 파워를 모니터링해서 일정하게 조절시켜 주는 것이 바람직하다.On the other hand, when integrating such PLC devices such as AWG, multi-port variable optical attenuator (VOA), optical power divider, and the like to form an optical sub system for processing optical signals, a plurality of inputs It is desirable to monitor and adjust the optical signal power input and output from each input port or each output port of the PLC device having a port or a plurality of output ports.

이때, 각 입출력 포트의 광신호를 모니터하기 위해 다수개인 입력포트 또는 출력포트에 연결되는 입출력광도파로에 탭커플러를 설치하고, 상기 탭커플러를 이용하여 만들어진 다른 광도파로에 광신호를 분기시키고, 분기되는 광신호의 파워를 능동 소자인 포토 다이오드에 의하여 모니터할 필요가 있다.At this time, in order to monitor the optical signal of each input and output port, the tap coupler is installed in the input and output optical waveguide connected to a plurality of input ports or output ports, branching the optical signal to the other optical waveguide made by using the tap coupler, branching It is necessary to monitor the power of the optical signal, which is a photodiode as an active element.

이 경우 사용되는 포토 다이오드는 대표적인 능동소자로서 광신호를 전기신호로 바꿔주는 역할을 수행한다. 또 다른 능동소자로는 전기신호를 광신호로 바꿔주는 레이저 다이오드 등이 있다. 이러한 소자는 광전효과나 전광효과를 이용하여 광통신에서 주로 사용되는 1310/1550nm 파장의 광신호를 취급하기 위하여 InP 기판 위에 조성비를 달리한 InGaAs 물질을 적층하여 p-n 접합층을 형성하여 광신호를 전기신호로 바꾸거나, 전기신호를 광신호로 바꾸어줄 수 있는 능동소자를 제작한다.In this case, the photodiode used is a representative active element and converts an optical signal into an electrical signal. Other active devices include laser diodes that convert electrical signals into optical signals. In order to handle 1310 / 1550nm wavelength optical signals, which are mainly used in optical communication, photovoltaic devices or photoelectric effects are stacked on InP substrates to form pn junction layers by stacking InGaAs materials with different composition ratios. To fabricate an active element that can be replaced with or convert an electrical signal into an optical signal.

이러한 능동소자를 수동소자에 결합시켜 사용하기 위해서는, 이들이 각각 서로 다른 매질로 구성되기 때문에 한 기판 위에서 동일한 공정으로 수동소자와 능동소자를 동시에 제작할 수 없고, 각각의 공정을 통해서 완성된 각 소자를 정렬하고 부착해야 한다. 이와 같이 다른 매질로 집적된 능동소자를 수동소자 위에 결합시키는 것을 하이브리드 집적이라고 한다.In order to use such active elements in combination with passive elements, since they are composed of different mediums, passive elements and active elements cannot be manufactured simultaneously in the same process on one substrate, and each completed element is aligned through each process. And attach. This coupling of active elements integrated in different media onto passive elements is called hybrid integration.

종래의 하이브리드 집적 기술에서는 PLC 소자를 구성하는 평면 광도파로를 끊는 좁고 기울어진 홈을 만들고 반사필터를 삽입하여 평면 광도파로를 진행하는 광신호를 평면 광도파로의 코어 밖으로 반사시켜 포토 다이오드 수광 영역에 입사시키는 방법을 개시하고 있다. 이 경우에는, 능동소자를 수동소자에 부착시키기 위해 수동소자의 기판에 실리콘 플랫폼을 형성하고, 평면 광도파로와 능동소자의 능동 영역을 정밀하게 정렬하고, 플립칩 본딩(Flip Chip Bonding)하여 실장해야만 한다.In the conventional hybrid integrated technology, a narrow and inclined groove is formed to cut off the planar optical waveguide constituting the PLC element, and a reflection filter is inserted to reflect the optical signal traveling through the planar optical waveguide outside the core of the planar optical waveguide to enter the photodiode receiving region. The method of making is disclosed. In this case, in order to attach the active element to the passive element, a silicon platform must be formed on the substrate of the passive element, the planar optical waveguide and the active region of the active element must be precisely aligned, and flip chip bonded. do.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따라 구성된 평판형 광도파로 소자(40)와 능동소자인 포토 다이오드 소자(50)의 결합 구조를 도시한 것이다.1A and 1B illustrate a coupling structure of a planar optical waveguide device 40 and a photodiode device 50 that is an active device constructed according to the prior art.

먼저, 실질적으로 현장에서 사용할 수 있는 PLC 소자 모듈은 입사포트인 광커넥터가 부착되어 있는 입력 광섬유어레이와 출사포트인 광커넥터가 부착되어 있는 출력 광섬유어레이, 이들 사이에 매개하여 광신호를 조절(분파, 합파, 광세기 조정 등)하는 PLC 소자로 구성된다. 아울러, 평면 광도파로를 진행하는 광신호를 전기신호로 바꾸기 위해서는 능동소자인 포토 다이오드와 이를 연결하는 전기회로가 더 구성되어야 한다. 이 때, 포토 다이오드는 수광된 광 세기에 비례하는 전기신호인 전류 또는 전압을 출력하는 소자이다.First of all, the PLC device module that can be used in practical field is the input optical fiber array with the optical connector as the incident port and the output optical fiber array with the optical connector as the exit port, and the optical signal is adjusted by intervening between them. , Harmonics, light intensity adjustment, etc.). In addition, in order to convert an optical signal traveling through a planar optical waveguide into an electrical signal, a photodiode as an active element and an electrical circuit connecting the same must be further configured. At this time, the photodiode is an element that outputs a current or voltage that is an electrical signal proportional to the received light intensity.

이 경우, 종래에는 먼저 출력광도파로의 끝단에 평면 광도파로의 코어(12)를 끊는 깊이 방향으로 비스듬한 각도를 갖는 홈(trench, 35)을 파고, 그 안에 일정한 반사율을 갖는 반사거울(11)을 삽입하여, 상기 평면 광도파로의 코어(12)를 진행하는 광신호를 일정한 각도로 반사시켜 반사광(17)을 반사된 빛의 경로 끝에 놓인 포토 다이오드의 수광영역(51)에 수광시키는 구조를 갖는다. 이때, 일정 반사율을 갖는 반사거울(11)의 반사율을 조절하여 일부 또는 전체 빛을 포토 다이오드(50)로 수광시킬 수 있다. 그리고, 상기 출력광도파로의 끝단 부분에 형성된 홈(35)은 매우 깨끗한 절단면을 가져서 빛의 산란을 막아야 하고, 상기 홈(35)의 폭은 삽입되는 반사거울(11)과 거의 일치되도록 좁게 만들어, 얇은 반사거울(11)이 비뚤어짐 없이 정확하게 놓이게 할 수 있어 반사되는 각도를 일정하게 유지할 수 있도록 하여야 한다. 또한, 반사거울(11)의 투과율을 조절하고 두께를 수십 마이크로미터보다 작게 만들어 반사거울(11) 뒤에 연속된 광도파로로 손실 없이 광신호를 전달할 수 있어야 한다.In this case, conventionally, first, a trench 35 having an oblique angle in a depth direction breaking the core 12 of the planar optical waveguide is cut at the end of the output optical waveguide, and a reflection mirror 11 having a constant reflectance is formed therein. By inserting the light signal traveling through the core 12 of the planar optical waveguide, the optical signal is reflected at a predetermined angle to receive the reflected light 17 in the light receiving region 51 of the photodiode placed at the end of the path of the reflected light. In this case, part or all of the light may be received by the photodiode 50 by adjusting the reflectance of the reflecting mirror 11 having a predetermined reflectance. In addition, the groove 35 formed at the end portion of the output optical waveguide has a very clean cutting surface to prevent scattering of light, and the width of the groove 35 is made narrow so as to substantially match the reflection mirror 11 to be inserted. The thin reflective mirror 11 can be accurately placed without skewing so that the reflected angle can be kept constant. In addition, it is necessary to control the transmittance of the reflective mirror 11 and make the thickness smaller than several tens of micrometers so that the optical signal can be transmitted without loss to the continuous optical waveguide behind the reflective mirror 11.

또한, 홈(35)을 형성할 때 홈(35)의 각도가 정확하게 일치해야 반사된 광신호가 포토 다이오드의 수광영역(51)에서 벗어나지 않게 된다.In addition, when the groove 35 is formed, the angle of the groove 35 must be exactly coincident so that the reflected optical signal does not deviate from the light receiving region 51 of the photodiode.

하지만, 종래기술에 따른 평판형 광도파로 소자용 광 파워 측정 모듈은 광경로상에 형성되는 홈에 필터가 배치되는 것이므로, 평판형 광도파로 소자의 제조공정과 능동소자의 제조공정을 개별적으로 진행하여야 하고, 평판형 광도파로 소자의 위에 직접 집적화를 한다고 해도, 홈이나 필터를 피해 집적화 해야 하므로, 전기회로를 별도로 구현해서 개별적으로 집적화할 수 밖에 없기 때문에, 벌크한 공정이 어려워 양산화 측면에서 상당히 불리하며, 홈 구현 공정과 필터에 대한 제작 원가가 증가하고, 정밀한 정렬이 어렵기 때문에 재현성과 실리콘/실리카 재료와는 다른 이종 물질에 의한 신뢰성 측면에서 불리하다.However, in the conventional optical power measurement module for a planar optical waveguide device, since a filter is disposed in a groove formed on the optical path, the manufacturing process of the planar optical waveguide device and the manufacturing process of the active device must be performed separately. In addition, even if integrated directly on the flat waveguide device, it must be integrated to avoid the grooves or filters, and because the electric circuit must be implemented separately to integrate individually, bulk processing is difficult, which is quite disadvantageous in terms of mass production. In addition, the increased fabrication cost for the groove implementation process and the filter, and the difficulty of precise alignment, are disadvantageous in terms of reproducibility and reliability by heterogeneous materials different from silicone / silica materials.

특히, 상기 홈과 필터를 사용한 방법은 수동소자 공정과 능동소자 공정이 완전히 칩 상태로 구현되는 단계 이전의 공정에서 서로 적용되기 어렵고, 평판형 광도파로 소자위에 능동소자를 직접 집적화를 한다고 하더라도 홈이나 필터를 피해 집적화해야 하므로, 전기회로를 별도로 구현해서 개별적으로 집적화할 수 밖에 없기 때문에, 벌크한 공정이 어려워 양산화 측면에서 상당히 불리하며, 홈 구현 공정과 필터에 대한 제작 원가가 증가하고, 정밀한 정렬이 어렵기 때문에 재현성과 실리콘/실리카 재료와는 다른 이종 물질의 삽입에 의한 신뢰성 측면에서 불리한 문제점이 있다.In particular, the method using the groove and the filter is difficult to be applied to each other in the process before the passive element process and the active element process are completely implemented in the chip state, and even if the active element is directly integrated on the planar optical waveguide element, Since it is necessary to integrate the filter, it is inevitable to bulk production due to the separate implementation of the electric circuit separately, which is quite disadvantageous in terms of mass production, increasing the manufacturing cost of the home realization process and the filter, and precise alignment. Because of the difficulty, there are disadvantageous problems in terms of reproducibility and reliability due to the insertion of heterogeneous materials other than the silicone / silica material.

또한, 포토 다이오드를 집적화하는 플립 칩 공정이 고온의 온도를 필요로 하기 때문에, 고분자 소재의 필터일 경우 열에 의한 변형이 우려되고, 열에 무의존한 필터가 적용되는 경우에도 접착재료의 변형에 의해 정렬상태가 흐트러질 우려가 있는 등, 벌크한 공정처럼 장시간 열에 노출시킬 수가 없기 때문에, 수동소자와 능동소자의 공정이 혼용되기는 어렵고, 각각의 공정을 통해서 완성된 각 칩 형태의 수동소자와 능동소자들을 정렬하고 부착해야 하는 문제점이 있다.
In addition, since the flip chip process of integrating the photodiode requires a high temperature, the deformation of the polymer material may cause heat deformation, and even if a heat-independent filter is applied, the alignment may be caused by deformation of the adhesive material. Since it can not be exposed to heat for a long time like a bulk process, such as a state of disorder, it is difficult to mix the process of the passive element and the active element, and the passive element and the active element of each chip type completed through each process There is a problem to align and attach.

도 2는 또 다른 종래 기술로써, 도 1에 따른 문제를 해결하기 위해서, 평판형 광도파로 소자의 상측에 능동소자를 직접 형성하는 구조가 개시되어 있다.FIG. 2 is yet another conventional technique, in order to solve the problem according to FIG. 1, a structure in which an active element is directly formed on an upper side of a plate type optical waveguide device is disclosed.

도 2에 따른 종래의 또 다른 기술에서는 평판형 광도파로 소자(60)와 능동소자(64) 및, 츨력 광섬유 어레이(70)를 포함하여 구현하였다. 평판형 광도파로 소자(60)는 기판(61)과, 하부 클래드층(62a)과 코어층(62b)과 상부 클래드층(62c)의 적층구조로 이루어져 상기 기판의 상측에 배치되는 광회로(62)가 형성되며, 평판형 광도파로 소자의 상부 클래드 층(62c)에 전기회로(64a)를 직접 적층하여 형성하고, 전기회로(64a)의 수광용 개구영역에 포토 다이오드(64b)를 고정하였다. In the related art according to FIG. 2, the planar optical waveguide device 60, the active device 64, and the output optical fiber array 70 are implemented. The flat optical waveguide device 60 is formed of a laminated structure of a substrate 61, a lower clad layer 62a, a core layer 62b, and an upper clad layer 62c, and is disposed on an upper side of the substrate. ) Was formed, and the electric circuit 64a was directly laminated on the upper clad layer 62c of the plate optical waveguide device, and the photodiode 64b was fixed to the light receiving opening region of the electric circuit 64a.

그리고, 츨력 광섬유 어레이(70)는 평판형 광도파로 소자(60)의 광출력측에 배치되는 지지기판(71)과, 상기 지지기판(71)에 설치되어 광회로(62)의 출력단으로부터 출력되는 광신호를 전달받는 광섬유(76)와, 상기 지지기판(71)에 설치되어 광회로의 출력단으로부터 출력되는 광신호를 상기 능동소자(64)의 포토 다이오드(64b)를 향해 반사시키는 반사면(66)을 갖도록 구성한다.The output optical fiber array 70 includes a support substrate 71 disposed on the light output side of the planar optical waveguide element 60 and light provided on the support substrate 71 and outputted from an output end of the optical circuit 62. Reflecting surface 66 is provided on the optical fiber 76 receiving the signal, and the support substrate 71 is reflected to the photodiode 64b of the active element 64 to reflect the optical signal output from the output terminal of the optical circuit Configure to have.

여기서, 출력 광섬유 어레이(70)에는 지지기판(71)에 다수개의 V형 홈(미도시)을 형성하고, 다수개의 V형 홈(미도시)에 광섬유(76)와 금속선(74)을 선택적으로 배치하였다. 이때, V형 홈에 형성되는 반지름은 127 마이크로미터 정도이므로, 100 마이크로미터 미만의 반지름을 갖는 금속선(74)을 삽입해야만 했다.Here, a plurality of V-shaped grooves (not shown) are formed in the support substrate 71 in the output optical fiber array 70, and the optical fiber 76 and the metal wire 74 are selectively formed in the plurality of V-shaped grooves (not shown). Placed. At this time, since the radius formed in the V-shaped groove was about 127 micrometers, the metal wire 74 having a radius of less than 100 micrometers had to be inserted.

이때, 반사율이 좋은 금속을 써야 하고, 매우 얇은 금속선을 일일이 삽입해야 하므로, 금속선을 삽입하는데 제조 공정상에 많은 문제가 있었다. 금속선이 삽입되는 과정에서 금속선이 휘어지더라도 제조공정상에서 직접적으로 확인할 수는 있는 방법이 없는 문제가 있었다.
In this case, since a metal having good reflectance must be used and a very thin metal wire must be inserted one by one, there are many problems in the manufacturing process to insert the metal wire. Even if the metal wire is bent in the process of inserting the metal wire, there is a problem that there is no method that can be directly confirmed in the manufacturing process.

도 3은 종래 기술에 따른 평판형 광도파로 소자의 탭커플러를 도시한 구성도이다.3 is a diagram illustrating a tab coupler of a planar optical waveguide device according to the related art.

도 3에 도시한 바와 같이, 평판형 광도파로 소자(90)는 탭커플러(92)를 구현하고 있으며, 출력 광섬유 어레이(95)를 통해 메인포트(92a)가 광섬유(96)와 연결되어 있다.As shown in FIG. 3, the planar optical waveguide device 90 implements the tab coupler 92, and the main port 92a is connected to the optical fiber 96 through the output optical fiber array 95.

평판형 광도파로 소자(90)의 광신호는 광회로를 따라 진행하다가, 탭커플러(92)을 거치면서 일부가 탭포트(92b)로 분기된다. 이때, 메인포트(92a)는 출력 광섬유 어레이(95)의 광섬유(96)로 광신호를 전달하며, 탭포트(92b)로 분기된 일부의 광신호는 반사거울용 금속선(97)을 통해 능동소자(미도시)로 전달된다.The optical signal of the planar optical waveguide device 90 progresses along the optical circuit, and partly branches to the tap port 92b while passing through the tap coupler 92. At this time, the main port 92a transmits an optical signal to the optical fiber 96 of the output optical fiber array 95, and a part of the optical signal branched to the tap port 92b is an active element through the reflective mirror metal wire 97. (Not shown).

이와 같이, 종래의 기술에서는 통신용으로 사용되는 메인포트(92a)와 감시용으로 사용되는 탭포트(92b)가 평행하게 구성되었기 때문에, 상기에서와 같이 광섬유 어레이에 광을 통과시키는 광섬유(96)와 광을 반사시키는 반사거울용 금속선(97)의 미러를 삽입해야만 하는 문제가 있었다.As described above, in the related art, since the main port 92a used for communication and the tap port 92b used for monitoring are configured in parallel, the optical fiber 96 which passes light through the optical fiber array as described above and There was a problem in that a mirror of the metal mirror 97 for reflecting mirrors reflecting light must be inserted.

따라서, 종래의 기술들은 출력측 광섬유 어레이를 만드는 공정상에서 불량율이 많으며, 금속선을 삽입하는데 많은 시간이 걸리게 되므로, 양산성이 크게 저하되는 어려움이 있었다.
Therefore, the conventional techniques have a high defect rate in the process of making the output side optical fiber array, and it takes a long time to insert a metal wire, there is a problem that the mass productivity is greatly reduced.

또한, 광도파로에서 광신호를 포토다이오드 어레이에 직접 수광될 수 있도록 집적화시키기 위한 방법에 대해서 오랜 시간동안 많은 연구원들의 끊임없는 연구와 고민이 있었지만, 수동 소자와 광섬유가 접속되는 구조적 특성 때문에, 광 파워 감시 모듈은 탭커플러나 필터 등을 통해서 간접적으로 광신호를 수광할 수밖에 없는 방법만 고려되었으나, 이러한 방법들은 구조적으로도 복잡할 뿐만 아니라 상기에서 지적한 바와 같이 다양한 문제점을 가지고 있었다.In addition, although there have been many researches and concerns for a long time about the method for integrating an optical signal to be directly received by a photodiode array in an optical waveguide, due to the structural characteristics of the passive element and the optical fiber connected, optical power The monitoring module has only been considered a method of receiving the optical signal indirectly through a tap coupler or a filter, but these methods are not only structurally complicated but also have various problems as pointed out above.

따라서, 최근엔 광 파워 감시 모듈은 반사용 필터나 미러를 사용하지 않거나, 평판형 광도파로 소자에 포토 다이오드 어레이를 직접적으로 집적화시킬 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, in recent years, the optical power monitoring module does not use a reflection filter or a mirror, or requires a technology capable of directly integrating a photodiode array in a planar optical waveguide device.

본 발명은 탭커플러의 탭포트를 광도파로에서 수직으로 포토 다이오드 어레이에 수광될 수 있도록 배치함으로써, 복잡한 구조나 공정의 금속 반사 거울이 삽입된 광섬유 어레이나 필터 등을 사용하지 않고, 광신호를 직접 수광할 수 있어 종래의 고민들을 해결하고, 이를 통해 매우 단순한 구조의 광 파워 감시 모듈을 구현할 수 있게 된다.The present invention arranges the tab port of the tap coupler so that it can be received by the photodiode array vertically in the optical waveguide, so that the optical signal can be directly transmitted without using an optical fiber array or a filter in which a metal reflection mirror of a complicated structure or process is inserted. It is possible to receive the light to solve the conventional problems, through which it is possible to implement a very simple optical power monitoring module.

종래와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 목적은 수직으로 분기된 탭커플러를 통해 감시용 광신호를 수신함으로써, 금속성 미러를 삽입하는 공정을 제거해 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the conventional problem, an object of the present invention is to provide an optical power monitoring module that can simplify the manufacturing process by eliminating the process of inserting a metallic mirror by receiving a monitoring optical signal through a vertically branched tap coupler. I would like to.

또한, 본 발명의 다른 목적은 구부러짐이 자유롭고 매우 얇은 박막형 가요성 인쇄회로기판(Thin Flexible PCB)을 사용함으로써, 평판형 광도파로 소자에 포토 다이오드 어레이를 집적화할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical power monitoring module capable of integrating a photodiode array in a planar optical waveguide device by using a flexible flexible thin flexible PCB. .

또한, 본 발명의 다른 목적은 광도파로상에 포토 다이오드 어레이를 배치하여 광신호를 직접적으로 수신함으로써, 광도 수신율을 향상시킬 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical power monitoring module that can improve the light receiving rate by placing a photodiode array on the optical waveguide to directly receive the optical signal.

또한, 본 발명의 다른 목적은 박막형 가요성 인쇄회로기판을 사용해 평판형 광도파로 소자에 포토 다이오드 어레이를 집적화함으로써, 제조공정을 단순화할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical power monitoring module that can simplify the manufacturing process by integrating a photodiode array in a planar optical waveguide device using a thin-film flexible printed circuit board.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고난이도 슬릿 공정이 필요한 필터 삽입 및 광학 코팅의 공정을 단순화함으로써, 제조공정을 단순화할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical power monitoring module that can simplify the manufacturing process by simplifying the process of filter insertion and optical coating that requires a high degree of difficulty slit process.

또한, 본 발명의 다른 목적은 종래의 출력 광섬유 어레이와 같은 특수 광섬유 어레이를 제작할 필요가 없게 됨으로써, 제조공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical power monitoring module that can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost by eliminating the need to manufacture a special optical fiber array, such as a conventional output optical fiber array.

또한, 본 발명의 다른 목적은 코어층으로부터의 광신호를 박막형 가요성 인쇄회로기판에 형성된 개구부의 공기층이나 진공상태 또는 특정기체들을 통해 포토 다이오드 어레이로 제공함으로써, 종래의 공기에 비해 굴절률이 높은 매질을 통과하여 수광되는 구조에 비해 광 산란 효과를 줄여 노이즈 등에 의한 인접 채널 간의 영향을 최소화할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to provide the optical signal from the core layer to the photodiode array through the air layer or vacuum state or the specific gas of the opening formed in the thin-film flexible printed circuit board, the medium having a higher refractive index than conventional air Compared to the structure received through the through to reduce the light scattering effect to provide an optical power monitoring module that can minimize the effect between adjacent channels due to noise.

또한, 본 발명의 다른 목적은 코어층으로부터의 광신호를 박막형 가요성 인쇄회로기판에 형성된 개구부의 공기층이나 진공상태 또는 특정기체들을 통해 포토 다이오드 어레이로 제공함으로써, 수광감도를 극대화할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical signal from the core layer to the photodiode array through an air layer or a vacuum state or a specific gas of the opening formed in the thin-film flexible printed circuit board, thereby maximizing the light receiving sensitivity We want to provide a monitoring module.

또한, 본 발명의 다른 목적은 박막형 가요성 인쇄회로기판에 형성된 개구부를 복수 개로 형성하고 각각의 코어층에 의한 광신호를 맵핑되는 포토 다이오드 어레이의 수광부로 제공함으로써, 인접 채널간의 간섭을 최소화할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하고자 한다.In addition, another object of the present invention is to form a plurality of openings formed in the thin-film flexible printed circuit board and provide the optical signal by each core layer to the light receiving portion of the photodiode array to be mapped, thereby minimizing interference between adjacent channels. An optical power monitoring module is provided.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 기판과, 하부 클래드층과 상부 클래드층 사이에 적층된 코어층을 포함해 상기 기판의 상측에 배치되는 광회로와, 상기 코어층의 광신호를 분기하는 탭커플러를 포함하는 구조로 이루어진 평판형 광도파로 소자, 상기 평판형 광도파로 소자의 일측에 연결되되, 상기 탭커플러에 의해 분기된 코어층과 대향하는 방향에 배치되며, 상기 탭커플러에서 분기된 광신호가 통과하는 개구부를 형성하는 박막형 가요성 인쇄회로기판(Thin Flexible PCB) 및, 상기 박막형 가요성 인쇄회로기판의 상기 개구부에 고정되고, 상기 개구부를 통해 상기 탭커플러에서 분기된 광신호를 수신하는 포토 다이오드 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical power monitoring module of the present invention for achieving the above objects includes a substrate, an optical circuit disposed on the upper side of the substrate including a core layer stacked between the lower cladding layer and the upper cladding layer, and an optical signal of the core layer. Flat optical waveguide device having a structure comprising a tab coupler for branching, connected to one side of the flat optical waveguide device, disposed in a direction facing the core layer branched by the tab coupler, the tap coupler A thin flexible PCB forming an opening through which the branched optical signal passes, and fixed to the opening of the thin flexible printed circuit board, the optical signal branched from the tap coupler through the opening It comprises a receiving photo diode array.

또한, 상기 탭커플러는 상기 광신호의 진행방향을 수직 방향으로 분기하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tap coupler is characterized in that the branching direction of the optical signal in the vertical direction.

또한, 상기 탭커플러가 형성된 구간의 코어층들의 간격은 입출력되는 광섬유들의 간격보다 멀리 이격되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
In addition, the interval between the core layers of the section in which the tab coupler is formed is characterized in that formed so as to be spaced apart from the interval between the input and output optical fibers.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 기판과, 하부 클래드층과 상부 클래드층 사이에 적층된 하나 이상의 코어층을 포함해 상기 기판의 상측에 배치되는 광회로와, 상기 광회로의 상측에 배치되는 커버글라스를 포함하는 구조로 이루어진 평판형 광도파로 소자, 상기 평판형 광도파로 소자와 연결되고, 상기 코어층에서 전달된 광신호가 통과하는 복수 개의 개구부를 형성하는 박막형 가요성 인쇄회로기판(Thin Flexible PCB) 및, 상기 박막형 가요성 인쇄회로기판의 상기 개구부에 고정되고, 복수 개의 상기 개구부를 통해 복수 개의 수광부가 상기 광신호를 수신하는 포토 다이오드 어레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.An optical power monitoring module of the present invention for achieving the above objects includes an optical circuit disposed on an upper side of the substrate including a substrate, one or more core layers stacked between the lower clad layer and the upper clad layer; A thin film type flexible printed circuit board having a planar optical waveguide device having a structure including a cover glass disposed on an upper side thereof, and connected to the flat plate optical waveguide device and forming a plurality of openings through which the optical signal transmitted from the core layer passes. (Thin Flexible PCB) and a photodiode array fixed to the opening of the thin-film flexible printed circuit board, the plurality of light receiving units receiving the optical signal through the plurality of openings.

또한, 상기 개구부는 코어층의 수만큼 복수 개가 형성되어, 복수 개의 개구부 양단에 코어층과 수광부가 매칭되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of the openings may be formed as many as the number of core layers, and the core layers and the light receiving units may be formed to match both ends of the plurality of openings.

또한, 상기 평판형 광도파로 소자는 상기 코어층의 광신호를 수직으로 분기하는 탭커플러를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plate-type optical waveguide device is characterized in that it comprises a tab coupler for vertically splitting the optical signal of the core layer.

또한, 상기 평판형 광도파로 소자는 반사 손실이 최소화 되도록 박막형 가요성 인쇄회로기판 및 포토 다이오드 어레이가 배치되는 상기 평판형 광도파로 소자의 측면을 소정의 각도로 연마해 형성하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the planar optical waveguide device may be formed by grinding a side surface of the planar optical waveguide device on which the thin film type flexible printed circuit board and the photodiode array are disposed at a predetermined angle to minimize reflection loss.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 기판과, 하부 클래드층과 상부 클래드층 사이에 적층된 코어층을 포함해 상기 기판의 상측에 배치되는 광회로와, 상기 코어층의 광신호를 수직 방향으로 분기하는 탭커플러를 포함하는 구조로 이루어진 평판형 광도파로 소자, 금속박막층으로 이루어지며 상기 평판형 광도파로 소자의 상부 클래드층 상측에 리프트 오프(lift-off) 방식으로 직접 적층 형성되는 전기회로 및, 상기 전기회로와 연결되되, 상기 평판형 광도파로 소자의 상측에 플립 칩 본딩(Flip Chip Bonding) 방식이나 공융 접합(Eutetic Bonding)으로 고정되는 포토 다이오드 어레이를 포함하며, 상기 평판형 광도파로 소자는 상기 탭커플러에서 분기된 광신호를 상기 포토 다이오드 어레이에 반사시키는 반사면을 형성하며, 상기 반사면은 소정의 각도로 연마되고 HR(High Reflection)코팅을 형성하는 것을 특징으로 한다.The optical power monitoring module of the present invention for achieving the above objects includes a substrate, an optical circuit disposed on the upper side of the substrate including a core layer stacked between the lower cladding layer and the upper cladding layer, and an optical signal of the core layer. Is composed of a flat panel optical waveguide device and a metal thin film layer having a structure including a tab coupler for branching in a vertical direction, and is directly stacked on the upper clad layer of the flat optical waveguide device in a lift-off manner. An electrical circuit and a photodiode array connected to the electrical circuit and fixed to a flip chip bonding method or eutectic bonding on an upper side of the flat optical waveguide device, wherein the flat optical The waveguide element forms a reflecting surface that reflects the optical signal branched from the tap coupler to the photodiode array, and the reflecting surface is It is ground to a predetermined angle, characterized in that to form a HR (High Reflection) coating.

상술한 바와 같이, 본 발명은 수직으로 분기된 탭커플러를 통해 감시용 광신호를 수신함으로써, 금속성 미러를 삽입하는 공정을 제거해 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공한다.As described above, the present invention provides an optical power monitoring module that can simplify the manufacturing process by eliminating the process of inserting the metallic mirror by receiving the monitoring optical signal through the vertically branched tap coupler.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 구부러짐이 자유롭고 매우 얇은 박막형 가요성 인쇄회로기판(Thin Flexible PCB)을 사용함으로써, 평판형 광도파로 소자에 포토 다이오드 어레이를 집적화할 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention provides an optical power monitoring module capable of integrating a photodiode array in a flat optical waveguide device by using a flexible thin film flexible flexible printed circuit board (Tin Flexible PCB). do.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 광도파로상에 포토 다이오드 어레이를 배치하여 광신호를 직접적으로 수신함으로써, 광도 수신율을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention provides an environment in which the light reception rate can be improved by arranging a photodiode array on an optical waveguide to directly receive an optical signal.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 박막형 가요성 인쇄회로기판을 사용해 평판형 광도파로 소자에 포토 다이오드 어레이를 집적화함으로써, 제조공정을 단순화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention provides an environment that can simplify the manufacturing process by integrating a photodiode array in a planar optical waveguide device using a thin-film flexible printed circuit board.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 고난이도 슬릿 공정이 필요한 필터 삽입 및 광학 코팅의 공정을 단순화함으로써, 제조공정을 단순화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention provides an environment capable of simplifying the manufacturing process by simplifying the process of filter insertion and optical coating, which requires a high difficulty slit process.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 종래의 출력 광섬유 어레이와 같은 특수 광섬유 어레이를 제작할 필요가 없게 됨으로써, 제조공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention eliminates the need to manufacture a special optical fiber array such as a conventional output optical fiber array, thereby providing an environment that can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 코어층으로부터의 광신호를 박막형 가요성 인쇄회로기판에 형성된 개구부의 공기층이나 진공상태 또는 특정기체들을 통해 포토 다이오드 어레이로 제공함으로써, 종래의 공기에 비해 굴절률이 높은 매질을 통과하여 수광되는 구조에 비해 광 산란 효과를 줄여 노이즈 등에 의한 인접 채널 간의 영향을 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention provides the optical signal from the core layer to the photodiode array through an air layer or a vacuum state or a specific gas of the opening formed in the thin-film flexible printed circuit board, so that the refractive index is higher than that of conventional air. Compared to a structure that receives light through a high medium, the light scattering effect is reduced to provide an environment that can minimize the influence between adjacent channels due to noise.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 코어층으로부터의 광신호를 박막형 가요성 인쇄회로기판에 형성된 개구부의 공기층이나 진공상태 또는 특정기체들을 통해 포토 다이오드 어레이로 제공함으로써, 수광감도를 극대화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention can maximize the light receiving sensitivity by providing the optical signal from the core layer to the photodiode array through an air layer or a vacuum state or a specific gas of the opening formed in the thin-film flexible printed circuit board. Provide an environment.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 박막형 가요성 인쇄회로기판에 형성된 개구부를 복수 개로 형성하고 각각의 코어층에 의한 광신호를 맵핑되는 포토 다이오드 어레이의 수광부로 제공함으로써, 인접 채널간의 간섭을 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the optical power monitoring module of the present invention forms a plurality of openings formed in the thin-film flexible printed circuit board and provides optical signals by the respective core layers to the light receiving units of the photodiode arrays to be mapped, thereby minimizing interference between adjacent channels. Provide an environment for doing this.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따라 구성된 평판형 광도파로 소자와 능동소자인 포토 다이오드 소자의 결합 구조를 도시한 것이다.
도 2는 또 다른 종래 기술에 따라 평판형 광도파로 소자의 상측에 능동소자를 직접 형성하는 구조가 개시되어 있다.
도 3은 종래 기술에 따른 평판형 광도파로 소자의 탭커플러를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따라 수직으로 분기된 탭커플러를 이용한 광 파워 감시 모듈의 사시도이다.
도 5는 도 4에 따른 수직으로 분기된 탭커플러를 도시한 광회로의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 박막형 가요성 인쇄회로기판의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 포토 다이오드 어레이의 정면도이다.
도 8은 도 4에 따른 광 파워 감시 모듈을 상측에서 바라본 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따라 복수 개의 개구부가 형성된 박막형 가요성 인쇄회로기판의 평면도이다.
도 10은 도 9에 따른 박막형 가요성 인쇄회로기판에 포토 다이오드 어레이를 결합한 평면도이다.
도 11은 도 9에 따른 박막형 가요성 인쇄회로기판을 도 4의 평판형 광도파로 소자에 결합한 사시도이다.
도 12는 도 11의 광 파워 감시 모듈을 a-a` 절단선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따라 수직으로 분기된 탭커플러를 이용한 광 파워 감시 모듈의 사시도이다.
도 14는 도 13에 따른 광 파워 감시 모듈의 정면도이다.
도 15는 도 13에 따른 광 파워 감시 모듈의 일측면도이다.
도 16은 도 13에 따른 광 파워 감시 모듈의 평면도이다.
1A and 1B show a coupling structure of a planar optical waveguide device and a photodiode device, which is an active device, constructed according to the prior art.
FIG. 2 discloses a structure in which an active element is directly formed on an upper side of a planar optical waveguide device according to another conventional technology.
3 is a diagram illustrating a tab coupler of a planar optical waveguide device according to the related art.
4 is a perspective view of an optical power monitoring module using a vertically branched tap coupler according to a first embodiment of the present invention.
5 is a plan view of an optical circuit showing the vertically branched tab coupler according to FIG. 4.
6 is a plan view of a thin-film flexible printed circuit board according to the present invention.
7 is a front view of a photodiode array according to the present invention.
8 is a plan view of the optical power monitoring module according to FIG. 4 seen from above.
9 is a plan view of a thin film type flexible printed circuit board having a plurality of openings according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view of a photodiode array coupled to the thin film type flexible printed circuit board of FIG. 9.
FIG. 11 is a perspective view of the thin film flexible printed circuit board of FIG. 9 coupled to the flat optical waveguide device of FIG. 4.
FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical power monitoring module of FIG. 11 taken along the line aa ′.
13 is a perspective view of an optical power monitoring module using a tab coupler vertically branched according to the third embodiment of the present invention.
14 is a front view of the optical power monitoring module according to FIG. 13.
15 is a side view of the optical power monitoring module according to FIG. 13.
16 is a plan view of the optical power monitoring module according to FIG. 13.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer explanation.

이하 첨부된 도 4 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 16.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따라 수직으로 분기된 탭커플러를 이용한 광 파워 감시 모듈의 사시도이다.4 is a perspective view of an optical power monitoring module using a vertically branched tap coupler according to a first embodiment of the present invention.

도 4에 따른 본 발명의 수직으로 분기된 탭커플러를 이용한 광 파워 감시 모듈은 평판형 광도파로 소자(100)(PLC:Planar Lightwave Circuit), 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)(Thin Flexible PCB) 및, 포토 다이오드 어레이(140)를 포함한다.Optical power monitoring module using a vertically branched tap coupler of the present invention according to Figure 4 is a planar optical waveguide device 100 (PLC: Planar Lightwave Circuit), a thin-film flexible printed circuit board 130 (Thin Flexible PCB) And a photodiode array 140.

평판형 광도파로 소자(100)는 기판(미도시)과 광회로(미도시) 및, 커버글라스(미도시)를 포함하며, 광회로는 하부 클래드층(미도시)과 상부 클래드층(미도시) 사이에 적층된 하나 이상의 코어층(102)을 포함한다. The planar optical waveguide device 100 includes a substrate (not shown), an optical circuit (not shown), and a cover glass (not shown), and the optical circuit includes a lower clad layer (not shown) and an upper clad layer (not shown). ) One or more core layers 102 stacked between them.

그리고, 평판형 광도파로 소자(100)의 광입력측 단부에 배치되는 입력측 광섬유 어레이(110)로부터 제공되는 광신호는 기판상에 형성된 광회로의 코어층(102)들로 입력된다.Then, the optical signal provided from the input side optical fiber array 110 disposed at the optical input side end of the flat optical waveguide element 100 is input to the core layers 102 of the optical circuit formed on the substrate.

그리고, 평판형 광도파로 소자(100)는 수직으로 분기된 탭커플러(104)를 통해서 입력측 광신호 어레이(110)로부터 제공되는 광신호의 일부를 수직으로 분기한다. The planar optical waveguide device 100 vertically branches a part of the optical signal provided from the input side optical signal array 110 through the tab coupler 104 vertically branched.

여기서, 탭커플러(104)를 통해 수직으로 분기된 코어층(102a)의 광신호는 하기 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)의 개구부(132)를 거쳐 포토 다이오드 어레이(140)의 수광부로 전달된다. 그리고, 분기되지 않은 나머지 광신호는 출력측 광섬유 어레이(120)의 광섬유로 전달된다.Here, the optical signal of the core layer 102a vertically branched through the tab coupler 104 is transmitted to the light receiving portion of the photodiode array 140 through the opening 132 of the thin film type flexible printed circuit board 130. . The remaining non-branched optical signal is transmitted to the optical fiber of the output side optical fiber array 120.

특히, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 수직으로 분기된 탭커플러(104)를 통해 평판형 광도파로 소자(100)의 측면에서 감시용 광신호를 직접적으로 수신함으로써, 종래의 기술에서와 같이 금속성 미러를 삽입하는 공정을 제거해 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명은 종래의 출력측 광섬유 어레이와 같은 특수 광섬유 어레이를 제작할 필요가 없게 되어 제조공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있게 된다.In particular, the optical power monitoring module of the present invention directly receives the monitoring optical signal from the side of the flat optical waveguide device 100 through the tab coupler 104 vertically branched, thereby providing a metallic mirror as in the prior art. Eliminating the process of inserting has the effect of simplifying the manufacturing process. In addition, the present invention eliminates the need to manufacture a special optical fiber array such as a conventional output side optical fiber array, thereby simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost.

그리고, 본 발명은 반사 손실(Return Loss)이 최소화 되도록 박막형 가요성 인쇄회로기판(130) 및 포토 다이오드 어레이(140)가 배치되는 평판형 광도파로 소자(100)의 측면을 소정의 각도로 연마해 형성할 수 있다.In addition, the present invention polishes the side surface of the planar optical waveguide device 100 on which the thin film type flexible printed circuit board 130 and the photodiode array 140 are disposed at a predetermined angle so as to minimize return loss. Can be formed.

여기서, 평판형 광도파로 소자(100)의 측면은 본 발명의 일실시예에 따라 8도 정도로 연마해 포토 다이오드 어레이(140)의 수광부로 제공되는 광신호의 반사 손실을 최소화시킬 수 있다.
Here, the side surface of the planar optical waveguide device 100 may be polished to about 8 degrees according to an embodiment of the present invention to minimize the reflection loss of the optical signal provided to the light receiving portion of the photodiode array 140.

박막형 가요성 인쇄회로기판(130)은 개구부(132)와 하나 이상의 전극(134)을 포함하며, 전기회로가 패터닝 된다. 그리고, 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)은 평판형 광도파로 소자(100)의 일측면에 배치된다. The thin-film flexible printed circuit board 130 includes an opening 132 and one or more electrodes 134, and an electric circuit is patterned. The thin film type flexible printed circuit board 130 is disposed on one side of the flat optical waveguide device 100.

여기서, 개구부(132)의 양단에는 평판형 광도파로 소자(100)의 분기된 코어층(102a)과 하기 포토 다이오드 어레이(140)가 각각 배치되며, 분기된 코어층(102a)으로부터의 광신호가 개구부(132)를 통과해 포토 다이오드 어레이(140)로 전달된다. Here, the branched core layer 102a and the following photodiode array 140 of the planar optical waveguide device 100 are disposed at both ends of the opening 132, and the optical signal from the branched core layer 102a is opened. Passed through 132 to the photodiode array 140.

특히, 개구부(132)는 비어있는 공간이 되며, 코어층(126b)으로부터의 광신호가 상기 비어있는 공간을 통과해 포토 다이오드 어레이(140)의 수광부(142)로 직접 전달되게 될 것이다. In particular, the opening 132 becomes an empty space, and the optical signal from the core layer 126b will pass directly through the empty space to the light receiving portion 142 of the photodiode array 140.

여기서, 개구부(132)는 본 발명의 일실시예에 따라 진공상태로 구현할 수 있다. 또한, 개구부(132)는 본 발명의 또다른 실시예에 따라 공기층으로 형성할 수도 있으며, 광신호를 보다 효율적으로 전달할 수 있도록 특정기체들을 삽입해 형성될 수도 있으며, 이러한 개구부(132)의 구성은 산란효과를 최소화하고, 포토 다이오드 어레이(140)에 의한 수광감도를 최대화할 수 있도록 다양한 변형이 가능할 것이다. 예를 들어, 개구부(132)는 상기 특정기체를 세슘 기체로 형성할 수도 있을 것이다.
Here, the opening 132 may be implemented in a vacuum state according to an embodiment of the present invention. In addition, the opening 132 may be formed as an air layer according to another embodiment of the present invention, or may be formed by inserting specific gases to more efficiently transmit the optical signal, the configuration of the opening 132 Various modifications may be made to minimize the scattering effect and maximize the light receiving sensitivity by the photodiode array 140. For example, the opening 132 may form the specific gas with cesium gas.

포토 다이오드 어레이(140)는 평판형 광도파로 소자(100)에 배치된 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)의 반대편에 대향하여 배치되되, 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)의 개구부(132)에 플립 칩본딩(Flip Chip Bonding) 방식이나 공융 접합(Eutetic Bonding)으로 고정된다. The photodiode array 140 is disposed opposite to the thin film type flexible printed circuit board 130 disposed on the planar optical waveguide device 100, and is disposed in the opening 132 of the thin film type flexible printed circuit board 130. It is fixed by flip chip bonding method or eutectic bonding.

그리고, 포토 다이오드 어레이(140)의 하나 이상의 포토 다이오드가 병렬로 정렬 배치된 수광부(142)를 포함하며, 이때의 수광부(142)는 평판형 광도파로 소자(100)의 코어층(102a)으로부터의 상기 광신호를 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)의 개구부(132)를 통해 전달받는다.And a light receiving unit 142 in which one or more photodiodes of the photodiode array 140 are arranged in parallel, wherein the light receiving unit 142 is provided from the core layer 102a of the planar optical waveguide device 100. The optical signal is transmitted through the opening 132 of the thin film flexible printed circuit board 130.

따라서, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 탭커플러(104)를 통해 수직으로 분기되는 광도파로상에 포토 다이오드 어레이(140)를 배치하여 광신호를 직접적으로 수신함으로써, 광도 수신율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.Therefore, the optical power monitoring module according to the present invention has the effect of improving the light reception rate by directly receiving an optical signal by arranging the photodiode array 140 on the optical waveguide vertically branched through the tap coupler 104. To provide.

또한, 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 분기된 코어층(102a)으로부터의 광신호를 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)에 형성된 개구부(132)의 공기층을 통해 포토 다이오드 어레이(140)로 제공함으로써, 광 산란 효과를 줄여 노이즈 등에 의한 인접 채널 간의 영향을 최소화할 수 있으며, 수광감도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the optical power monitoring module of the present invention provides the optical signal from the branched core layer 102a to the photodiode array 140 through the air layer of the opening 132 formed in the thin film type flexible printed circuit board 130. In addition, the light scattering effect can be reduced to minimize the influence between adjacent channels due to noise, and the light receiving sensitivity can be maximized.

도 5는 도 4에 따른 수직으로 분기된 탭커플러를 도시한 광회로의 평면도이다.5 is a plan view of an optical circuit showing the vertically branched tab coupler according to FIG. 4.

탭커플러(104)는 광신호의 진행방향에 수직으로 구현되며, 입력측 광섬유 어레이(110)에 의한 광신호를 수직으로 분기한다.The tap coupler 104 is embodied perpendicularly to the traveling direction of the optical signal, and branches the optical signal by the input side optical fiber array 110 vertically.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따라 탭커플러(104)가 배치된 부분의 코어층(102c)은 소자의 입력측의 코어층(102b) 및 출력측의 코어층(102d)들의 간격보다 멀리 이격되도록 설계되는 것을 특징을 한다. 이는 탭커플러(104)가 직각으로 설계될 때 발생할 수 있는 벤딩 손실(bending loss)를 최소화하기 위함이다.
In addition, the core layer 102c of the portion where the tab coupler 104 is disposed according to an embodiment of the present invention is designed to be spaced farther than a distance between the core layer 102b on the input side and the core layer 102d on the output side of the device. It is characterized by being. This is to minimize bending loss that may occur when the tap coupler 104 is designed at a right angle.

도 6은 본 발명에 따른 박막형 가요성 인쇄회로기판의 평면도이다.6 is a plan view of a thin-film flexible printed circuit board according to the present invention.

도 6(a)와 6(b)를 참조하면, 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)은 개구부(132)와, 개구부(132)쪽으로부터 패터닝된 전기회로(미도시) 및, 상기 전기회로로부터 연결된 복수 개의 전극(134)이 포함됨을 보여준다. 여기서, 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)의 두께는 0.08mm 내지 0.1mm로 형성될 수 있으며, 구부러짐이 자유롭도록 구현된다. 그리고, 전기회로(미도시)는 금(Au) 재질로 이루어질 수 있다. 6 (a) and 6 (b), the thin-film flexible printed circuit board 130 includes an opening 132, an electrical circuit (not shown) patterned from the opening 132, and an electrical circuit. A plurality of connected electrodes 134 are included. Here, the thickness of the thin-film flexible printed circuit board 130 may be formed from 0.08mm to 0.1mm, it is implemented to bend freely. In addition, the electric circuit (not shown) may be made of gold (Au) material.

특히, 도 6(b)에서처럼, 본 발명의 광 파워 감시 모듈 제작시 평판형 광도파로 소자(100)의 코어층(102a)과 포토 다이어드 어레이의 수광부(142)가 보다 정밀하게 정렬하기 쉽도록 하기 위해서, 개구부(132)가 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)의 일측면인 모서리에 형성될 수 있다.Particularly, as shown in FIG. 6 (b), the core layer 102a of the flat optical waveguide device 100 and the light receiving portion 142 of the photodiode array may be more precisely aligned when the optical power monitoring module of the present invention is manufactured. In order to do this, the opening 132 may be formed at an edge of one side of the thin film flexible printed circuit board 130.

따라서, 본 발명은 전극(134)이 패터닝된 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)을 사용해 기존에 평판 광도파로 소자의 기판상의 전극 패터닝 공정을 제거함으로써, 제작공정을 단순화하고 제조가격을 현저히 낮출 수 있게 된다.
Accordingly, the present invention can simplify the manufacturing process and significantly lower the manufacturing cost by eliminating the electrode patterning process on the substrate of the conventional flat waveguide device using the thin film type flexible printed circuit board 130 on which the electrode 134 is patterned. Will be.

도 7은 본 발명에 따른 포토 다이오드 어레이의 정면도이다.7 is a front view of a photodiode array according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 8개 채널의 포토 다이오드가 일체형 모듈로서 배열됨을 보여주며, 각각의 포토 다이오드는 캐소드(미도시), 수광부(142) 및, 애노드(미도시)를 포함한다. Referring to FIG. 7, eight channels of photodiodes are arranged as an integrated module according to an embodiment of the present invention. Each photodiode includes a cathode (not shown), a light receiving unit 142, and an anode (not shown). ).

여기서, 수광부(142)는 분기된 코어층(102a)으로부터의 광신호가 개구부(132)의 공기층을 통해 직접 전달된다. 그리고, 포토 다이오드 어레이(140)에 정렬되는 포토 다이오드의 수는 분기된 코어층(102a)의 수에 따라 달라질 수 있다.
Here, in the light receiving unit 142, the optical signal from the branched core layer 102a is directly transmitted through the air layer of the opening 132. The number of photodiodes aligned with the photodiode array 140 may vary depending on the number of branched core layers 102a.

도 8은 도 4에 따른 광 파워 감시 모듈을 상측에서 바라본 평면도이다.8 is a plan view of the optical power monitoring module according to FIG. 4 seen from above.

본 발명의 제1실시예에 따른 광 파워 감시 모듈은 평판형 광도파로 소자(100)의 좌측면에 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)과 포토 다이오드 어레이(140)가 배치된다.In the optical power monitoring module according to the first embodiment of the present invention, the thin film type flexible printed circuit board 130 and the photodiode array 140 are disposed on the left side of the flat optical waveguide device 100.

평판형 광도파로 소자(100)의 내부에는 코어층(102)을 직각으로 분기하는 탭커플러(104)를 포함한다. 그리고, 이때의 탭커플러(104)는 입력측 광섬유 어레이(110)로부터의 광신호를 직각으로 분기한다. 또한, 탭커플러(104)가 배치된 부분의 코어층(102)은 입력측 광섬유 어레이(110) 및 출력측 광섬유 어레이(120)에 배치된 코어층들의 간격보다 멀리 이격되어 있음을 보여준다. The planar optical waveguide device 100 includes a tab coupler 104 that branches the core layer 102 at right angles. At this time, the tap coupler 104 branches the optical signal from the input side optical fiber array 110 at right angles. In addition, the core layer 102 of the portion where the tap coupler 104 is disposed is farther apart than the gap between the core layers disposed in the input side optical fiber array 110 and the output side optical fiber array 120.

여기서, 입력측 광섬유 어레이(110)의 광신호는 평판형 광도파로 소자(100)를 거쳐 출력측 광섬유 어레이(120)의 광섬유로 전달된다.Here, the optical signal of the input side optical fiber array 110 is transmitted to the optical fiber of the output side optical fiber array 120 via the planar optical waveguide device 100.

그리고, 탭커플러(104)를 통해 분기된 일부의 광신호가 분기된 코어층(102a)을 따라 박막형 가요성 인쇄회로기판(130)을 거쳐 포토 다이오드 어레이(140)로 전달된다.A portion of the optical signal branched through the tab coupler 104 is transferred to the photodiode array 140 through the thin film type flexible printed circuit board 130 along the branched core layer 102a.

따라서, 본 발명은 수직으로 분기된 탭커플러(104)를 통해 감시용 광신호를 수신함으로써, 금속성 미러를 삽입하는 공정을 제거해 제조 공정을 단순화시킬 수 있으며, 종래의 출력 광섬유 어레이와 같은 특수 광섬유 어레이를 제작할 필요가 없게된다.Accordingly, the present invention can simplify the manufacturing process by eliminating the process of inserting the metallic mirror by receiving the monitoring optical signal through the vertically branched tap coupler 104, a special optical fiber array such as a conventional output optical fiber array There is no need to make it.

또한, 본 발명은 수직으로 분기된 코어층(102a)에 포토 다이오드 어레이(140)를 대향하여 배치하여 광신호를 직접적으로 수신할 수 있으며, 이로 인해 광도 수신율을 향상시킬 수 있는 광 파워 감시 모듈을 제공하게 된다.
In addition, the present invention can directly receive the optical signal by arranging the photodiode array 140 on the vertically branched core layer (102a), thereby providing an optical power monitoring module that can improve the light reception rate Will be provided.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따라 복수 개의 개구부가 형성된 박막형 가요성 인쇄회로기판의 평면도이다.9 is a plan view of a thin film type flexible printed circuit board having a plurality of openings according to a second embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막형 가요성 인쇄회로기판(230)은 복수 개로 이격되어 형성된 개구부(232)를 포함한다. Referring to FIG. 9, the thin film type flexible printed circuit board 230 according to the second exemplary embodiment includes openings 232 spaced apart from each other.

여기서, 복수 개의 개구부(232)는 평판형 광도파로 소자의 코어층 및 포토 다이어드 어레이의 수광부의 수만큼 형성된다. 이는 각각의 개구부(232)의 양단에 평판형 광도파로 소자의 코어층 및 포토 다이어드 어레이의 수광부가 일대일로 맵핑되도록 배치하기 위함이다.
Here, the plurality of openings 232 are formed as many as the number of light receiving portions of the core layer and the photodiode array of the planar optical waveguide device. This is for arranging the core layer of the planar optical waveguide device and the light receiving portions of the photodiode array to be mapped one-to-one at both ends of each opening 232.

도 10은 도 9에 따른 박막형 가요성 인쇄회로기판에 포토 다이오드 어레이를 결합한 평면도이다.FIG. 10 is a plan view of a photodiode array coupled to the thin film type flexible printed circuit board of FIG. 9.

도 10을 참조하면, 박막형 가요성 인쇄회로기판(230)의 개구부(232)에 포토 다이오드 어레이(240)를 플립칩 본딩 방식이나 공용 접합 방식으로 고정하여 능동소자가 형성됨을 보여준다. Referring to FIG. 10, the active diode is formed by fixing the photodiode array 240 to the opening 232 of the thin film flexible printed circuit board 230 by flip chip bonding or common bonding.

여기서, 각각의 개구부(232)에는 포토 다이오드 어레이(240)의 수광부가 일대일로 대응되도록 배치될 것이다. 이는 각각의 개구부를 통해서 코어층의 광신호들을 포토 다이오드 어레이의 수광부들로 전달함으로써, 각각의 광신호들이 인접 채널간의 간섭없이 제공되도록 하기 위함이다.
Here, each of the openings 232 may be disposed so that the light receiving units of the photodiode array 240 correspond one-to-one. This is to transmit the optical signals of the core layer to the light receiving units of the photodiode array through the respective openings, so that the respective optical signals are provided without interference between adjacent channels.

도 11은 도 9에 따른 박막형 가요성 인쇄회로기판을 도 4의 평판형 광도파로 소자에 결합한 사시도이며, 도 12는 도 11의 광 파워 감시 모듈을 a-a` 절단선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 11 is a perspective view of the thin-film flexible printed circuit board of FIG. 9 coupled to the flat optical waveguide device of FIG. 4, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the optical power monitoring module of FIG. 11 taken along line aa ′. It is a cross section.

도 11과 도 12를 참조하면, 박막형 가요성 인쇄회로기판(230)와 포토 다이오드 어레이(240)는 평판형 광도파로 소자(200)의 일측면에는 배치되되, 탭커플러(204)에 의해 분기된 코어층(202a)과 대향하는 측면에 배치된다.11 and 12, the thin-film flexible printed circuit board 230 and the photodiode array 240 are disposed on one side of the planar optical waveguide device 200 and are branched by the tap coupler 204. It is disposed on the side opposite to the core layer 202a.

그리고, 박막형 가요성 인쇄회로기판(230)에 형성된 복수 개의 개구부(232)의 양단에는 평판형 광도파로 소자(200)의 분기된 코어층(202a)과 포토 다이오드 어레이(240)의 수광부(242)가 각각 대향하여 배치된다. The branched core layer 202a of the planar optical waveguide device 200 and the light receiving unit 242 of the photodiode array 240 are formed at both ends of the plurality of openings 232 formed in the thin film type flexible printed circuit board 230. Are respectively opposed to each other.

따라서, 각각의 분기된 코어층(202a)에 의한 광신호는 복수 개로 개구부(232)를 통해서 포토 다이오드 어레이(240)의 수광부(242)들로 인접 채널간의 간섭없이 제공하게 된다.
Therefore, a plurality of optical signals by each branched core layer 202a are provided to the light receiving units 242 of the photodiode array 240 through the openings 232 without interference between adjacent channels.

도 13은 본 발명의 제3실시예에 따라 수직으로 분기된 탭커플러를 이용한 광 파워 감시 모듈의 사시도이며, 도 14는 도 13에 따른 광 파워 감시 모듈의 정면도이고, 도 15는 도 13에 따른 광 파워 감시 모듈의 일측면도이다.FIG. 13 is a perspective view of an optical power monitoring module using a vertically branched tap coupler according to a third embodiment of the present invention, FIG. 14 is a front view of the optical power monitoring module according to FIG. 13, and FIG. One side view of the optical power monitoring module.

도 13에 따른 본 발명의 광 파워 감시 모듈은 평판형 광도파로 소자(300)의 상측에 포토 다이오드 어레이(330)가 배치되고, 포토 다이오드 어레이(330)와 연결된 전기회로(306)가 적층됨을 보여준다. 그리고, 평판형 광도파로 소자(300)의 내부에는 코어층의 광신호를 수직 방향으로 분기하는 탭커플러(304)를 포함한다.In the optical power monitoring module of FIG. 13, the photodiode array 330 is disposed on the flat optical waveguide device 300, and the electrical circuit 306 connected to the photodiode array 330 is stacked. . In addition, a tab coupler 304 for dividing the optical signal of the core layer in the vertical direction is included in the planar optical waveguide device 300.

전기회로(306)는 금속박막층으로 이루어지며 수광용 개구영역이 형성되도록 상기 평판형 광도파로 소자(300)의 상부 클래드층 상측에 리프트 오프(lift-off) 방식으로 직접 적층 형성될 수 있다.The electric circuit 306 may be formed of a metal thin film layer and may be directly stacked in a lift-off manner on the upper clad layer of the flat optical waveguide device 300 to form an open area for receiving light.

그리고, 포토 다이오드 어레이(330)는 상기 전기회로(306)와 연결되며, 상기 평판형 광도파로 소자(300)의 상측에 플립 칩 본딩(Flip Chip Bonding) 방식이나 공융 접합(Eutetic Bonding)으로 고정된다.The photodiode array 330 is connected to the electric circuit 306 and is fixed to the upper side of the flat optical waveguide device 300 by flip chip bonding or eutectic bonding. .

또한, 평판형 광도파로 소자(300)의 일측면에는 상기 탭커플러(304)에서 분기된 광신호를 상기 포토 다이오드 어레이(330)에 반사시키는 반사면(308)이 형성된다.In addition, a reflecting surface 308 is formed on one side of the flat optical waveguide device 300 to reflect the optical signal branched from the tap coupler 304 to the photodiode array 330.

이때의 반사면(308)은 소정의 각도로 연마되고, 고반사 거울면 코팅(High-Reflection mirror facet coating, 이하 'HR 코팅')을 형성하는 것을 특징으로 한다.At this time, the reflective surface 308 is polished at a predetermined angle, characterized in that to form a high-reflection mirror facet coating (hereinafter referred to as "HR coating").

여기서, 입력측 광섬유 어레이(310)의 광신호는 일부가 탭커플러(304)에 의해 분기되고, 나머지는 출력측 광섬유 어레이(330)로 전달된다.Here, a part of the optical signal of the input side optical fiber array 310 is branched by the tap coupler 304, and the rest is transmitted to the output side optical fiber array 330.

따라서, 도 15를 참조하면, 탭커플러(304)에 의해 수직으로 분기된 코어층(302a)의 광신호는 반사면(308)에 의해 반사되어 포토 다이오드 어레이(330)로 전달된다. 그리고, 분기되지 않은 나머지 광신호는 평판형 광도파로 소자(300)를 거쳐 출력측 광섬유 어레이(320)의 광섬유로 전달된다.
Thus, referring to FIG. 15, the optical signal of the core layer 302a vertically branched by the tap coupler 304 is reflected by the reflecting surface 308 and transmitted to the photodiode array 330. The remaining non-branched optical signal is transmitted to the optical fiber of the output optical fiber array 320 via the planar optical waveguide device 300.

도 16은 도 13에 따른 광 파워 감시 모듈의 평면도이다.16 is a plan view of the optical power monitoring module according to FIG. 13.

도 16을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 광 파워 감시 모듈은 평판형 광도파로 소자(300)의 상측에 포토 다이오드 어레이(330)가 배치되고 전기회로가 적층됨을 보여준다.Referring to FIG. 16, the optical power monitoring module according to the third embodiment of the present invention shows that the photodiode array 330 is disposed on the flat optical waveguide device 300 and the electrical circuits are stacked.

평판형 광도파로 소자(300)의 내부에는 코어층(302)을 직각으로 분기하는 탭커플러(304)가 입력측 광섬유 어레이(310)로부터의 광신호를 직각으로 분기한다. 또한, 탭커플러(304)가 배치된 부분의 코어층(302)은 입력측 광섬유 어레이(310) 및 출력측 광섬유 어레이(320)에 배치된 코어층들의 간격보다 멀리 이격되어 있음을 보여준다. The tab coupler 304 which branches the core layer 302 at right angles branches the optical signal from the input side optical fiber array 310 at right angles in the flat optical waveguide element 300. In addition, the core layer 302 of the portion where the tap coupler 304 is disposed is farther away from the gap between the core layers disposed in the input side optical fiber array 310 and the output side optical fiber array 320.

여기서, 입력측 광섬유 어레이(310)의 광신호는 평판형 광도파로 소자(300)를 거쳐 출력측 광섬유 어레이(320)의 광섬유로 전달된다. 그리고, 탭커플러(304)를 통해 분기된 일부의 광신호가 반사면(308)에 의해 반사되어 포토 다이오드 어레이(330)로 전달된다.Here, the optical signal of the input side optical fiber array 310 is transmitted to the optical fiber of the output side optical fiber array 320 via the planar optical waveguide device 300. A portion of the optical signal branched through the tap coupler 304 is reflected by the reflective surface 308 and transmitted to the photodiode array 330.

따라서, 본 발명은 탭커플러(104)를 통해 수직으로 광신호를 분기하고 평판형 광도파로 소자(300)의 일측면에 형성된 반사면(308)을 통해 감시용 광신호를 수신함으로써, 금속성 미러를 삽입하는 공정을 제거해 제조 공정을 단순화시킬 수 있으며, 종래의 출력 광섬유 어레이와 같은 특수 광섬유 어레이를 제작할 필요가 없게된다.
Accordingly, the present invention splits the optical signal vertically through the tab coupler 104 and receives the monitoring optical signal through the reflective surface 308 formed on one side of the flat optical waveguide device 300, thereby providing a metallic mirror. Eliminating the insertion process can simplify the manufacturing process, eliminating the need to fabricate special fiber arrays such as conventional output fiber arrays.

이상에서, 본 발명에 따른 광 파워 감시 모듈의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the optical power monitoring module according to the present invention is shown in accordance with the detailed description and drawings, but this is merely described by way of example, and various changes and modifications within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. This is possible.

100,200,300: 평판형 광도파로 소자, 102,202,302: 코어층,
102a,202a,302a: 분기된 코어층, 104,204,304: 탭커플러,
110,210,310: 입력측 광섬유 어레이, 120,220,320: 출력측 광섬유 어레이,
130,230: 박막형 가요성 인쇄회로기판, 132,232: 개구부, 134,306: 전극
140,240,330: 포토 다이오드 어레이, 142: 수광부, 308: 반사면
100,200,300: flat waveguide device, 102,202,302: core layer,
102a, 202a, 302a: branched core layer, 104, 204, 304: tab coupler,
110,210,310: input side optical fiber array, 120,220,320: output side optical fiber array,
130, 230: thin-film flexible printed circuit board, 132, 232: opening, 134, 306: electrode
140,240,330: photodiode array, 142: light receiving portion, 308: reflective surface

Claims (8)

기판과, 하부 클래드층과 상부 클래드층 사이에 적층된 코어층을 포함해 상기 기판의 상측에 배치되는 광회로와, 상기 코어층의 광신호를 분기하는 탭커플러를 포함하는 구조로 이루어진 평판형 광도파로 소자;
상기 평판형 광도파로 소자의 일측에 연결되되, 상기 탭커플러에 의해 분기된 코어층과 대향하는 방향에 배치되며, 상기 탭커플러에서 분기된 광신호가 통과하는 개구부를 형성하는 박막형 가요성 인쇄회로기판(Thin Flexible PCB); 및
상기 박막형 가요성 인쇄회로기판의 상기 개구부에 고정되고, 상기 개구부를 통해 상기 탭커플러에서 분기된 광신호를 수신하는 포토 다이오드 어레이;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.
A planar light having a structure including a substrate, an optical circuit disposed above the substrate including a core layer stacked between the lower clad layer and the upper clad layer, and a tab coupler for splitting the optical signal of the core layer. Waveguide elements;
A thin film type flexible printed circuit board connected to one side of the flat optical waveguide device and disposed in a direction opposite to the core layer branched by the tab coupler and forming an opening through which an optical signal branched from the tab coupler passes. Thin Flexible PCB); And
A photodiode array fixed to the opening of the thin-film flexible printed circuit board and receiving an optical signal branched from the tap coupler through the opening;
Optical power monitoring module comprising a.
제1항에 있어서,
상기 탭커플러는 상기 광신호의 진행방향을 수직 방향으로 분기하는 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.
The method of claim 1,
The tap coupler is an optical power monitoring module, characterized in that for branching the traveling direction of the optical signal in the vertical direction.
제2항에 있어서,
상기 탭커플러가 형성된 구간의 코어층들의 간격은 입출력되는 광섬유들의 간격보다 멀리 이격되도록 형성된 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.
The method of claim 2,
The interval of the core layer of the section where the tap coupler is formed is an optical power monitoring module, characterized in that formed to be spaced farther apart than the interval of the input and output optical fibers.
기판과, 하부 클래드층과 상부 클래드층 사이에 적층된 하나 이상의 코어층을 포함해 상기 기판의 상측에 배치되는 광회로와, 상기 광회로의 상측에 배치되는 커버글라스를 포함하는 구조로 이루어진 평판형 광도파로 소자;
상기 평판형 광도파로 소자와 연결되고, 상기 코어층에서 전달된 광신호가 통과하는 복수 개의 개구부를 형성하는 박막형 가요성 인쇄회로기판(Thin Flexible PCB); 및
상기 박막형 가요성 인쇄회로기판의 상기 개구부에 고정되고, 복수 개의 상기 개구부를 통해 복수 개의 수광부가 상기 광신호를 수신하는 포토 다이오드 어레이;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.
A flat plate comprising a substrate, an optical circuit disposed above the substrate including one or more core layers stacked between the lower clad layer and the upper clad layer, and a cover glass disposed above the optical circuit. Optical waveguide elements;
A thin flexible PCB connected to the flat optical waveguide device and forming a plurality of openings through which the optical signal transmitted from the core layer passes; And
A photodiode array fixed to the opening of the thin-film flexible printed circuit board, the photodiode receiving the optical signal through a plurality of the openings;
Optical power monitoring module comprising a.
제4항에 있어서,
상기 개구부는 코어층의 수만큼 복수 개가 형성되어, 복수 개의 개구부 양단에 코어층과 수광부가 매칭되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.
5. The method of claim 4,
The plurality of openings are formed as many as the number of core layers, the optical power monitoring module, characterized in that the core layer and the light receiving unit is formed so as to match both ends of the plurality of openings.
제4항에 있어서,
상기 평판형 광도파로 소자는 상기 코어층의 광신호를 수직으로 분기하는 탭커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.
5. The method of claim 4,
The flat optical waveguide device includes a tab coupler that vertically splits an optical signal of the core layer.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 평판형 광도파로 소자는 반사 손실이 최소화 되도록 박막형 가요성 인쇄회로기판 및 포토 다이오드 어레이가 배치되는 상기 평판형 광도파로 소자의 측면을 소정의 각도로 연마해 형성하는 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.
The method according to claim 1 or 4,
The planar optical waveguide device is formed by polishing a side surface of the planar optical waveguide device on which a thin film type flexible printed circuit board and a photodiode array are disposed at a predetermined angle so as to minimize reflection loss. .
기판과, 하부 클래드층과 상부 클래드층 사이에 적층된 코어층을 포함해 상기 기판의 상측에 배치되는 광회로와, 상기 코어층의 광신호를 수직 방향으로 분기하는 탭커플러를 포함하는 구조로 이루어진 평판형 광도파로 소자;
금속박막층으로 이루어지며 상기 평판형 광도파로 소자의 상부 클래드층 상측에 리프트 오프(lift-off) 방식으로 직접 적층 형성되는 전기회로; 및
상기 전기회로와 연결되되, 상기 평판형 광도파로 소자의 상측에 플립 칩 본딩(Flip Chip Bonding) 방식이나 공융 접합(Eutetic Bonding)으로 고정되는 포토 다이오드 어레이;를 포함하며,
상기 평판형 광도파로 소자는 상기 탭커플러에서 분기된 광신호를 상기 포토 다이오드 어레이에 반사시키는 반사면을 형성하며, 상기 반사면은 소정의 각도로 연마되고 HR(High Reflection)코팅을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 파워 감시 모듈.



An optical circuit disposed above the substrate, including a substrate, a core layer stacked between the lower clad layer and the upper clad layer, and a tab coupler for splitting the optical signal of the core layer in a vertical direction. Flat waveguide elements;
An electric circuit formed of a metal thin film layer and directly stacked on the upper clad layer of the plate-type optical waveguide device in a lift-off manner; And
And a photodiode array connected to the electric circuit and fixed to a flip chip bonding method or an eutectic bonding on an upper side of the plate-type optical waveguide device.
The planar optical waveguide device forms a reflecting surface that reflects the optical signal branched from the tap coupler to the photodiode array, and the reflecting surface is polished at a predetermined angle and forms HR coating. Optical power monitoring module.



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