KR101388756B1 - 광 커넥터 및 이를 구비한 광 모듈 - Google Patents

광 커넥터 및 이를 구비한 광 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광 모듈은 기판 상에 실장된 광소자, 및 상기 광소자에 대응하여 상기 광소자의 광신호를 경로변환하여 전달하도록 장착된 광 커넥터를 포함한다.
본 발명에 따른 광 모듈은 제 1 광 커넥터부와 제 2 광 커넥터부가 서로 안정적인 광결합을 이룬 광커넥터를 이용하여 다양한 통신 성능을 갖출 수 있고, 특히 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 매개체로 구비하지 않아 제품의 두께를 줄일 수 있으며, 제 1 광 커넥터부에 소정의 경사각으로 구비된 반사판 또는 반사막을 이용하여 광소자의 광신호를 광 화이버로 용이하게 경로 변환할 수 있는 효과가 있다.

Description

광 커넥터 및 이를 구비한 광 모듈{OPTICAL CONNECTOR AND OPTICAL MODULE HAVING THE SAME}
본 발명은 광 커넥터 및 이를 구비한 광 모듈에 관한 것이다.
최근 정보통신환경은 유무선이 통합되고 통신, 방송 및 인터넷이 융합되어 하나의 광 대역 네트워크로 발전하는 추세를 보이고 있다. 이에 의해, 최근에는 광 대역 네트워크에 가입되어 있는 가입자에게도 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하려는 움직임이 가속화되고 있다. 기존의 구리 라인을 통해 데이터를 전송하는 경우에는 전송 손실이 유발된다는 단점이 있어, 구리 라인을 광 화이버로 대체하는 연구 및 개발이 진행되고 있다.
그러나, 광 모듈을 이용한 광 통신에 있어서, 가장 큰 단점은 광 모듈의 가격이 고가라는 것이다. 광 모듈의 가격이 고가인 이유는 광 모듈에 필요한 광소자와 광 화이버 간의 광 결합 공정이 용이하지 않으며, 광 결합에 많은 비용이 소요하기 때문이다.
구체적으로, 종래에 광 모듈의 경우에는 광소자와 광 화이버 간의 안정적인 광 결합을 제공하기 위해, 실리콘 광학 벤치(SiOB; silicon optical bench) 상에 U 그루브(groove) 또는 V 그루브를 형성하여 광 화이버를 결합하고, 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 기술을 이용하여 광소자를 실리콘 광학 벤치 상에 실장함으로써, 광 화이버와 광 결합에 필요한 정밀도 범위에서 광소자와 광 화이버를 위치시켰다.
이 방법은 안정적인 광 결합을 확보할 수 있으나, 실리콘 광학 벤치에 U 그루브 또는 V 그루브를 형성하고, 다시 광소자에 전기적 신호를 공급하는 패턴을 형성해야 하는 제조 과정이 필요하다.
또한, 종래에 광 모듈을 제조하기 위해 고가의 플립칩 본딩 장비를 사용해야 하고 실리콘 광학 벤치의 제조 비용이 상당하여, 광 모듈의 가격이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명의 관점은 상기의 문제점을 해소하기 위해 실리콘 광학 벤치를 사용하지 않고 광소자와 광 화이버 사이의 안정적인 광 결합을 이룰 수 있는 광 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기의 문제점을 해소하기 위해 실리콘 광학 벤치를 사용하지 않고 광소자와 광 화이버 사이의 안정적인 광 결합을 이룰 수 있는 광 모듈을 위한 광 커넥터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광 커넥터는 소정의 경사각으로 선단부 일측에 구비되어 광소자의 광신호를 경로 변환하는 반사부재와 경로 변환된 상기 광신호가 통과하는 제 1 관통공을 포함한 제 1 광 커넥터부; 및 상기 제 1 광 커넥터부의 타측이 삽입되는 삽입부와 상기 제 1 관통공을 거친 광신호가 입사되는 광 화이버를 내부에 구비한 제 2 관통공을 포함한 제 2 광 커넥터부;를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광 커넥터에서 상기 반사부재는 금속 재질로 이루어진 판형 부재이고, 상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정된다.
본 발명의 일실시예에 따른 광 커넥터에서 상기 반사부재는 코팅된 반사막이고, 상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정된다.
본 발명의 일실시예에 따른 광 커넥터에서 상기 반사막은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(celluloseacetate), 및 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광 커넥터에서 상기 제 1 관통공은 내부면에 코팅된 반사막을 구비하고, 상기 코팅된 반사막은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로스 아세테이트, 및 폴리비닐클로라이드 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광 커넥터에서 상기 제 2 광 커넥터부는 상기 제 2 관통공에 구비된 상기 광 화이버를 지지하는 다수의 지지부재를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 광 커넥터에서 상기 지지부재는 상기 광 화이버의 단면 형태에 따라 다각형링의 형태를 갖고, 상기 제 2 관통공을 따라 소정 간격으로 상기 광 화이버를 지지한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈은 기판 상에 실장된 광소자; 및 상기 광소자에 대응하여 상기 광소자의 광신호를 경로변환하여 전달하도록 장착된 광 커넥터; 를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 광 커넥터는 소정의 경사각으로 선단부 일측에 구비되어 상기 광소자의 광신호를 경로 변환하는 반사부재와 경로 변환된 상기 광신호가 통과하는 제 1 관통공을 포함한 제 1 광 커넥터부; 및 상기 제 1 광 커넥터부의 타측이 삽입되는 삽입부와 상기 제 1 관통공을 거친 광신호가 입사되는 광 화이버를 내부에 구비한 제 2 관통공을 포함한 제 2 광 커넥터부; 를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 광소자는 상기 기판의 면에 대해 수직방향으로 상기 광신호를 발생시켜 조사하는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 반사부재는 금속 재질로 이루어진 판형 부재이고, 상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 반사부재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(celluloseacetate), 및 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함하는 반사막이고, 상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 제 1 관통공은 내부면에 코팅된 반사막을 구비하고, 상기 코팅된 반사막은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로스 아세테이트, 및 폴리비닐클로라이드 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 제 2 광 커넥터부는 상기 제 2 관통공에 구비된 상기 광 화이버를 지지하는 다수의 지지부재를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 지지부재는 상기 광 화이버의 단면 형태에 따라 다각형링의 형태를 갖고, 상기 제 2 관통공을 따라 소정 간격으로 상기 광 화이버를 지지한다.
그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 모듈은 경사면을 갖는 홈을 구비한 기판: 상기 기판의 홈에 대응하여 실장된 광소자; 및 상기 기판의 일측에 장착되어 광 화이버를 내부에 구비한 광 커넥터;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 기판은 베이스 기판, 광 도파로층 및 광 차단막을 상부 방향으로 순차적으로 포함하고, 상기 경사면은 상기 광 도파로층과 광 차단막이 상기 광 커넥터에 반대 방향으로 경사각을 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 기판은 베이스 기판, 광 도파로층 및 광 차단막을 상부 방향으로 순차적으로 포함하고, 상기 경사면은 상기 광 도파로층과 광 차단막이 상기 광 커넥터의 방향으로 경사각을 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 광소자는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 모듈에서 상기 경사면은 상기 광소자의 광신호를 상기 기판의 다른 영역 또는 상기 광 커넥터의 광 화이버로 반사시키는 경사각으로 형성한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 광 커넥터는 제 1 광 커넥터부와 제 2 광 커넥터부가 서로 안정적인 광결합을 이루어, 제 1 광 커넥터부에 소정의 경사각으로 구비된 반사판 또는 반사막을 이용하여 VCSEL의 광신호를 광 화이버로 용이하게 경로 변환할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 광 모듈은 제 1 광 커넥터부와 제 2 광 커넥터부가 서로 안정적인 광결합을 이룬 광커넥터를 이용하여 다양한 통신 성능을 갖출 수 있고, 특히 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 매개체로 구비하지 않아 제품의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 광 모듈은 기판에 직접 광소자의 광을 반사시키는 홈을 구비하여 다양한 통신 성능을 갖출 수 있고, 특히 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 매개체로 구비하지 않아 제품의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 커넥터를 이루는 제 1 광 커넥터부를 I-I 선을 따라 절단한 단면을 나타낸 단면도.
도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 커넥터를 이루는 제 2 광 커넥터부를 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절단한 단면을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도이고, 도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 커넥터를 이루는 제 1 광 커넥터부를 I-I 선을 따라 절단한 단면을 나타낸 단면도이며, 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 커넥터를 이루는 제 2 광 커넥터부를 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절단한 단면을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈은 기판(110) 상에 실리콘 광학 벤치(SiOB; silicon optical bench)를 구비하지 않고 광소자(120)를 직접 실장한 구조에 대해 제 1 광 커넥터부(130)와 제 2 광 커넥터부(140)로 이루어진 광 커넥터를 광소자(120)에 대응하여 장착한 형태이다.
광소자(120)는 전기 신호를 광신호로 바꾸어 주는 소자로서, 예를 들어 기판(110)의 면에 대해 수직방향으로 광신호를 발생시켜 조사하는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)을 이용한다.
이에 따라, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈은 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 구비하지 않고 기판(110) 상에 직접 VCSEL(120)을 장착하므로, 광 모듈의 슬림화를 이룰 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈은 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 제조 및 장착하지 않아, 광 모듈의 제조 비용 및 장착 비용을 절감할 수 있다.
제 1 광 커넥터부(130)는 VCSEL(120)에 대응하여 상부에 반사판(135-1)을 구비한 선단부(135)를 포함하고, 도 2a에 도시된 바와 같이 반사판(135-1)에서 경로 변환된 VCSEL(120)의 광신호가 통과하는 제 1 관통공(133)을 형성한다.
구체적으로, 선단부(135)는 하부면에 VCSEL(120)에 대응하는 반사판(135-1)을 소정의 경사각으로 구비하고, 수직으로 조사되는 VCSEL(120)의 레이저 광신호를 제 1 관통공(133)의 방향으로 경로 변환한다. 반사판(135-1)은 반사 효율이 높은 금, 백금, 은, 니켈, 알루미늄 등의 금속 재질로 이루어진 사각형의 판형 부재로 구비될 수 있다.
물론, 반사판(135-1)은 판형 부재로 구비되지 않고, 선단부(135)의 하부면에 합성수지와 반사 재질을 포함하여 코팅된 반사막으로 구비될 수도 있다. 즉, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(celluloseacetate), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 등의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 산화알루미늄(Al2O3) 등의 반사 재질이 포함된 코팅 반사막으로 구비될 수도 있다.
제 1 관통공(133)은 경로 변환된 VCSEL(120)의 광신호를 제 2 광 커넥터부(140)의 광 화이버(optical fiber: 150)로 유도하는 통로로서, 도 2a에 도시된 사각형의 단면 이외에 다양한 다각형의 단면을 갖는 통로로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 관통공(133)의 내부면은 반사판(135-1)의 다른 형태인 반사막과 동일하게 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로스 아세테이트, 폴리비닐클로라이드 등의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 산화알루미늄(Al2O3) 등의 반사 재질이 함유된 반사막으로 코팅될 수 있다. 이에 따라, VCSEL(120)의 광신호가 손실없이 광 화이버(150)로 유도될 수 있다.
이러한 제 1 광 커넥터부(130)는 하부 일측에 기판(110) 상부면에 구비된 패드에 전기적으로 연결되는 전기 접속단자(112)를 구비하여, VCSEL(120)에 대한 전원 및 속도 제어에 관한 신호를 전달할 수도 있다.
이와 같이 구성된 제 1 광 커넥터부(130)는 선단부(135)의 타단이 도 2b에 도시된 제 2 광 커넥터부(140)의 삽입부(140-1)에 삽입되고, 이때 제 1 광 커넥터부(130)의 외부면에 형성된 다수의 체결 홈라인(131)이 제 2 광 커넥터부(140)의 삽입부(140-1) 내에 구비된 체결 돌출라인(141)에 각각 맞물려 장착된다.
이렇게 제 1 광 커넥터부(130)가 삽입부(140-1)에 삽입 장착되는 제 2 광 커넥터부(140)는 삽입부(140-1)에 대해 단차를 갖고 연장되는 제 2 관통공(140-2)을 구비한다.
이러한 제 2 광 커넥터부(140)의 제 2 관통공(140-2)에는 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 지지부재(145)에 의해 지지되는 광 화이버(150)를 구비한다. 여기서, 지지부재(145)는 광 화이버(150)의 단면 형태에 따라 원형링, 사각형링 등의 다각형링의 형태를 갖고, 제 2 관통공(140-2)을 따라 소정 간격으로 광 화이버(150)를 지지할 수도 있다.
이때, 삽입부(140-1) 방향에 장착된 광 화이버(150)의 일면은 제 1 관통공(133)의 단면과 동일한 형태와 크기로 맞물려 구비될 수 있다. 즉, 제 1 관통공(133)의 단면과 동일한 형태와 크기를 갖는 광 화이버(150)가 제 1 관통공(133)에 맞물려 장착되고, 제 2 광 커넥터부(140)의 제 2 관통공(140-2)을 따라 연장구비될 수 있다.
물론, 광 화이버(150)가 제 1 관통공(133)의 단면과 동일한 형태와 크기를 갖지 않고, 제 1 관통공(133)의 단면보다 큰 형태로 제 1 관통공(133)에 맞닿아 장착되어 제 2 관통공(140-2)을 따라 연장구비될 수도 있다.
이에 따라, 제 1 광 커넥터부(130)와 제 2 광 커넥터부(140)로 구성된 광 커넥터는 안정적인 광 결합을 달성하여, 제 1 관통공(133)을 거쳐 전달된 VCSEL(120)의 광신호가 광 손실의 발생 없이 광 화이버(150)로 용이하게 전달될 수 있다.
이와 같이 제 1 광 커넥터부(130)와 제 2 광 커넥터부(140)가 서로 안정적인 광결합을 이룬 광 커넥터는 제 1 광 커넥터부(130)에 소정의 경사각으로 구비된 반사판(135-1) 또는 반사막을 이용하여 VCSEL(120)의 광신호를 광 화이버(150)로 용이하게 경로 변환할 수 있다.
또한, 다양한 통신 품질에 따라 제 1 광 커넥터부(130)와 제 2 광 커넥터부(140)를 서로 탈부착하여, 통신 품질에 맞는 광 화이버(150)를 구비한 제 2 광 커넥터부(140)를 선택하여 장착할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈은 이러한 특징을 갖는 광커넥터를 이용하여 다양한 통신 성능을 갖출 수 있고, 특히 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 매개체로 구비하지 않아 제품의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 모듈에 대해 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도이다. 여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 모듈을 설명함에 있어 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈과 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 유사한 참조번호를 부여하고, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 모듈은 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 광 모듈과 유사하지만, 제 1 광 커넥터부(230)가 장착되는 기판(210)의 영역에 단차(211)를 구비하는 차이점이 있다.
이러한 단차(211) 영역은 VCSEL(220)에 대한 전원 및 속도 제어에 관한 신호를 전달하는 전기 접속단자(212)를 구비하고 제 1 광 커넥터부(230)와 맞물리는 영역으로, 기판(210)에 대한 제 1 광 커넥터부(230)의 높이 단차를 줄여 안정적인 광 결합을 이룰 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 모듈은 소정의 경사각으로 구비된 반사판(235-1) 또는 반사막을 이용하여 VCSEL(220)의 광신호를 광 화이버(250)로 용이하게 경로 변환하면서 제품의 두께를 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 모듈에 대해 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도이다. 여기서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 모듈을 설명함에 있어 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈과 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 유사한 참조번호를 부여하고, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 모듈은 기판(310) 상에 실리콘 광학 벤치(SiOB; silicon optical bench)를 구비하지 않고 광소자(320)를 직접 실장한 구조로서, 기판(310)에 광소자(320)의 광신호를 제 1 광 커넥터부(330)와 제 2 광 커넥터부(340)로 이루어진 광 커넥터로 전달하기 위한 홈(groove)을 형성한다.
구체적으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 모듈의 기판(310)은 베이스 기판(311), 광 도파로층(312), 및 광 차단막(313)을 포함하고, 광소자(320)에 대응하는 위치의 광 도파로층(312)과 광 차단막(313)이 "α"의 경사각을 갖는 홈을 형성할 수 있다.
이러한 홈은 제 1 광 커넥터부(330)와 제 2 광 커넥터부(340)로 이루어진 광 커넥터에 반대 방향으로 "α"의 경사각을 갖는 경사면을 구비하여, 광소자(320)의 광을 반사시켜 제 1 광 커넥터부(330)와 제 2 광 커넥터부(340)에 구비된 광 화이버(350)로 전달할 수 있다.
이에 따라, 광 도파로층(312)과 광 차단막(313)에 형성된 홈의 경사각(α)은 광소자(320)의 광을 광 화이버(350)로 반사시킬 수 있는 각도 범위에서 설정 형성된다.
광소자(320)는 기판(310)의 홈에 경사각(α)으로 구비된 경사면으로 광신호를 발생시켜 조사하는 소자로서, 예를 들어 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)을 이용할 수 있다.
이와 같이 구비된 제 3 실시예에 따른 광 모듈은 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 구비하지 않고, 기판(310)에 직접 광소자(320)의 광을 광 화이버(350)로 반사시키는 홈의 경사면을 구비하므로, 광 모듈의 슬림화를 이루며 광 모듈의 제조 비용 및 장착 비용을 절감할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광 모듈에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광 모듈의 측단면을 나타낸 단면도이다. 여기서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광 모듈을 설명함에 있어 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 모듈과 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 유사한 참조번호를 부여하고, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 광 모듈은 기판(410) 상에 실리콘 광학 벤치(SiOB; silicon optical bench)를 구비하지 않고 광소자(420)를 직접 실장한 구조로서, 기판(410)에 광소자(420)의 광신호를 기판(410)의 다른 영역으로 전달하기 위한 홈(groove)을 형성한다.
구체적으로, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광 모듈의 기판(410)은 베이스 기판(411), 광 도파로층(412), 및 광 차단막(413)을 포함하고, 광소자(420)에 대응하는 위치의 광 도파로층(412)과 광 차단막(413)이 "β"의 경사각을 갖는 홈을 형성할 수 있다.
이러한 홈은 제 1 광 커넥터부(430)와 제 2 광 커넥터부(440)로 이루어진 광 커넥터 방향으로 "β"의 경사각을 갖는 경사면을 구비하고, 광소자(420)의 광을 기판(410)의 광 도파로층(412)으로 반사시켜 기판(410)의 다른 영역으로 전달할 수 있다.
이와 같이 구비된 제 4 실시예에 따른 광 모듈은 실리콘 광학 벤치(SiOB)를 구비하지 않고, 기판(410)에 직접 광소자(420)의 광을 반사시키는 홈의 경사면을 구비하여 기판(410)의 다른 영역으로 전달하므로, 광 모듈의 슬림화를 이루며 광 모듈의 제조 비용 및 장착 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
110, 210: 기판 112, 212: 접속단자
120, 220: VCSEL 130, 230: 제 1 광 커넥터부
131: 체결 홈라인 133, 233: 제 1 관통공
135, 235: 선단부 135-1, 235-1: 반사판
140, 240: 제 2 광 커넥터부 140-1, 240-1: 삽입부
141, 241: 체결 돌출라인 145, 245: 지지부재
150, 250: 광 화이버 211: 단차

Claims (20)

  1. 소정의 경사각으로 선단부 일측에 구비되어 광소자의 광신호를 경로 변환하는 반사부재와 경로 변환된 상기 광신호가 통과하는 제 1 관통공을 포함한 제 1 광 커넥터부; 및
    상기 제 1 광 커넥터부의 타측이 삽입되는 삽입부와 상기 제 1 관통공을 거친 광신호가 입사되는 광 화이버를 내부에 구비한 제 2 관통공을 포함한 제 2 광 커넥터부를 포함하며,
    상기 제1 광 커넥터부의 선단부의 타단이 제2 광 커넥터부의 삽입부에 삽입되며, 상기 제1 광 커넥터부의 외부면에 형성된 다수의 체결 홈 라인이 제2 광 커넥터부의 삽입부에 구비된 체결 돌출 라인에 각각 맞물려 장착되며,
    상기 제 2 광 커넥터부는 상기 제 2 관통공에 구비된 상기 광 화이버를 지지하는 다수의 지지부재를 포함하고,
    상기 지지부재는 상기 광 화이버의 단면 형태에 따라 다각형링의 형태를 갖고, 상기 제 2 관통공이 내부에 상기 제2 관통공을 따라 소정 간격으로 상기 광 화이버를 지지하는 광 커넥터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부재는 금속 재질로 이루어진 판형 부재이고,
    상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정되는 광 커넥터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부재는 코팅된 반사막이고,
    상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정되는 광 커넥터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 반사막은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(celluloseacetate), 및 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함하는 광 커넥터.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 관통공은 내부면에 코팅된 반사막을 구비하고,
    상기 코팅된 반사막은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로스 아세테이트, 및 폴리비닐클로라이드 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함하는 광 커넥터.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 기판 상에 실장된 광소자; 및
    상기 광소자에 대응하여 상기 광소자의 광신호를 경로변환하여 전달하도록 장착된 광 커넥터를 포함하며,
    상기 광 커넥터는
    소정의 경사각으로 선단부 일측에 구비되어 상기 광소자의 광신호를 경로 변환하는 반사부재와 경로 변환된 상기 광신호가 통과하는 제 1 관통공을 포함한 제 1 광 커넥터부; 및
    상기 제 1 광 커넥터부의 타측이 삽입되는 삽입부와 상기 제 1 관통공을 거친 광신호가 입사되는 광 화이버를 내부에 구비한 제 2 관통공을 포함한 제 2 광 커넥터부를 포함하고,
    상기 제1 광 커넥터부의 선단부의 타단이 제2 광 커넥터부의 삽입부에 삽입되며, 상기 제1 광 커넥터부의 외부면에 형성된 다수의 체결 홈 라인이 제2 광 커넥터부의 삽입부에 구비된 체결 돌출 라인에 각각 맞물려 장착되며,
    상기 제 2 광 커넥터부는 상기 제 2 관통공에 구비된 상기 광 화이버를 지지하는 다수의 지지부재를 포함하고,
    상기 지지부재는 상기 광 화이버의 단면 형태에 따라 다각형링의 형태를 갖고, 상기 제 2 관통공이 내부에 상기 제2 관통공을 따라 소정 간격으로 상기 광 화이버를 지지하는 광모듈.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 광소자는 상기 기판의 면에 대해 수직방향으로 상기 광신호를 발생시켜 조사하는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)을 포함하는 광 모듈.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 반사부재는 금속 재질로 이루어진 판형 부재이고,
    상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정되는 광 모듈.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 반사부재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(celluloseacetate), 및 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함하는 반사막이고,
    상기 경사각은 상기 광신호를 상기 광 화이버로 입사시키기 위한 각도로 설정되는 광 모듈.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 관통공은 내부면에 코팅된 반사막을 구비하고,
    상기 코팅된 반사막은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로스 아세테이트, 및 폴리비닐클로라이드 중 적어도 어느 하나의 합성수지에 산화티탄(TiO2), 산화규소(SiO2), 산화아연(ZnO), 탄산납(PbCO3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3), 및 산화알루미늄(Al2O3) 중 적어도 어느 하나의 반사 재질을 포함하는 광 모듈.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 경사면을 갖는 홈을 구비한 기판:
    상기 기판의 홈에 대응하여 실장된 광소자; 및
    상기 기판의 일측에 장착되어 광 화이버를 내부에 구비한 광 커넥터를 포함하며,
    상기 광 커넥터는
    상기 기판의 일측에 장착되어 광신호가 통과하는 제 1 관통공을 포함한 제 1 광 커넥터부; 및
    상기 제 1 광 커넥터부의 타측이 삽입되는 삽입부와 상기 제 1 관통공을 거친 광신호가 입사되는 광 화이버를 내부에 구비한 제 2 관통공을 포함한 제 2 광 커넥터부를 포함하는 광 모듈.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 기판은 베이스 기판, 광 도파로층 및 광 차단막을 상부 방향으로 순차적으로 포함하고,
    상기 경사면은 상기 광 도파로층과 광 차단막이 상기 광 커넥터에 반대 방향으로 경사각을 갖는 광 모듈.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 기판은 베이스 기판, 광 도파로층 및 광 차단막을 상부 방향으로 순차적으로 포함하고,
    상기 경사면은 상기 광 도파로층과 광 차단막이 상기 광 커넥터의 방향으로 경사각을 갖는 광 모듈.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 광소자는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)을 포함하는 광 모듈.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 경사면은 상기 광소자의 광신호를 상기 기판의 다른 영역 또는 상기 광 커넥터의 광 화이버로 반사시키는 경사각으로 형성되는 광 모듈.
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