KR101443562B1 - 광 커넥터 - Google Patents

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KR101443562B1
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wall
optical
optical fiber
fiber line
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김희대
이현식
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옵티시스 주식회사
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Abstract

광 커넥터를 개시한다. 본 개시에 따르는 광 커넥터는 광섬유 라인의 단부가 끼워지는 끼움 홈을 구비하는 광섬유 라인 고정 블록; 및 상기 광섬유 라인 고정 블록의 위치를 정하는 제1 가이드-벽을 구비하고, 상기 광섬유 라인과 연결되는 광소자의 위치를 정하는 제2 가이드-벽을 구비하는 서브마운트;를 포함하며, 상기 광섬유 라인 고정 블록과 상기 광소자는 상기 제1 가이드-벽과 상기 제2 가이드-벽에 의해서 자동으로 정렬된다.

Description

광 커넥터{Optical connector}
본 개시는 광 커넥터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수의 발광 소자들 또는 복수의 수광 소자들이 복수의 광섬유 라인들과 용이하게 연결되는 광 커넥터에 관한 것이다.
광 커넥터는 일반적으로 DVI(Digital Visual Interface) 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 형식의 신호들을 광 전송하기 위하여 많이 사용된다. 광 커넥터는 소자 삽입 부재와 광섬유 삽입 부재가 서로 결합되는 구조를 가진다. 여기에서, 소자 삽입 부재에는 복수의 수광 소자들 또는 복수의 발광 소자들이 삽입된다. 또한, 광섬유 삽입 부재에는 광섬유 라인들이 삽입된다.
이와 같은 광 커넥터는 광섬유 라인들을 수광 또는 발광 소자들 각각의 광 입출구에 정확하게 대향되도록 정렬시키는 것이 요구된다. 이를 위하여, 플립 칩 본더(flip chip bonder)나 다이 본더(die bonder)를 이용한 정밀한 소자 정렬 방법이나 능동 정렬 장비 등을 이용한 방법을 사용하고 있으나, 상기의 장비는 고가이고 그 공정 방법이 복잡하다는 단점이 있다.
본 개시는 상기의 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조립 과정에서 광섬유 라인들과 수광 또는 발광 소자들이 용이하게 정렬될 수 있는 광 커넥터를 제공하고자 한다.
일 유형에 따르는 광 커넥터는,
광섬유 라인의 단부가 끼워지는 끼움 홈을 구비하는 광섬유 라인 고정 블록; 및
상기 광섬유 라인 고정 블록의 위치를 정하는 제1 가이드-벽을 구비하고, 상기 광섬유 라인과 연결되는 광소자의 위치를 정하는 제2 가이드-벽을 구비하는 서브마운트;를 포함하며,
상기 광섬유 라인 고정 블록과 상기 광소자는 상기 제1 가이드-벽과 상기 제2 가이드-벽에 의해서 자동으로 정렬된다.
상기 광섬유 라인의 단부는 상기 끼움 홈에 끼워지면서 고정되고, 상기 광섬유 라인 고정 블록 및 상기 광소자는 상기 제1 가이드-벽과 상기 제2 가이드-벽에 의해서 상기 서브마운트에 고정될 수 있다.
상기 끼움 홈, 제1 가이드-벽, 제2 가이드-벽은 상기 광섬유 라인의 단부와 상기 광소자가 일직선 상에 배치되도록 미리 정해진 위치에 마련될 수 있다.
상기 제1 가이드-벽은 상기 광섬유 라인 고정 블록의 양 옆에 배치될 수 있다.
상기 제1 가이드-벽은 상기 광섬유 라인 고정 블록의 모서리를 감싸며 배치될 수 있다.
상기 제1 가이드-벽 및 제2 가이드-벽은 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다.
상기 서브마운트는 상기 제1 가이드-벽 및 제2 가이드-벽 하부에 기판;을 더 포함하며, 상기 제1 가이드-벽 및 제2 가이드-벽은 상기 기판과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제2 가이드-벽은 상기 광소자의 양 옆에 배치될 수 있다.
상기 끼움 홈은 복수의 제3 가이드-벽 사이의 공간으로 이루어질 수 있다.
상기 광섬유 라인 고정 블록은 광섬유 라인을 지지하는 받침대를 더 포함할 수 있다.
상기 광소자는 수광 소자 또는 발광 소자일 수 있다.
상기 광소자는 EELD(edge emitting laser diode) 또는 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser diode)일 수 있다.
상기 광소자는 복수의 수광 소자 또는 발광 소자의 어레이(array)로 이루어질 수 있다.
일 유형에 따르는 광 커넥터는,
복수의 광섬유 라인과 복수의 광소자가 연결되는 광 커넥터에 있어서,
상기 복수의 광섬유 라인 단부에 걸쳐서 배치되는 반사판;
상기 복수의 광섬유 라인의 단부가 끼워지는 끼움 홈을 구비하는 광섬유 라인 고정 블록; 및
상기 광섬유 라인 고정 블록의 위치를 정하는 제1 가이드-벽을 구비하고, 상기 광소자의 위치를 정하는 제2 가이드-벽을 구비하는 서브마운트;를 포함한다.
상기 끼움 홈, 제1 가이드-벽, 제2 가이드-벽은 상기 광섬유 라인의 단부와 상기 광소자가 일직선 상에 배치되도록 미리 정해진 위치에 마련될 수 있다.
일 유형에 따르는 광 커넥터는 상기 복수의 광소자 상부에 배치되는 것으로 상기 반사판을 지지하는 지지대;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지대의 위치에 의해서 상기 반사판의 각도의 조절이 이루어질 수 있다.
상기 지지대의 위치에 의해서 상기 광섬유 라인과 상기 광소자가 연결되는 광 경로가 변경될 수 있다.
상기 반사판은 상기 복수의 광섬유 라인의 단부와 걸쳐지는 부분에 홈을 구비할 수 있다.
상기 반사판의 홈은 상부의 폭이 하부의 폭 보다 넓은 리세스(recess)의 형상을 가질 수 있다.
상기 반사판은 에폭시(epoxy)에 의해서 고정될 수 있다.
상기 광섬유 라인의 단부는 상기 끼움 홈에 끼워지면서 고정되고, 상기 광섬유 라인 고정 블록 및 상기 광소자는 상기 제1 가이드-벽과 상기 제2 가이드-벽에 의해서 상기 서브마운트에 고정되며, 상기 광섬유 라인과 상기 끼움 홈 사이, 및 상기 광소자와 상기 서브마운트 사이에 에폭시가 더 포함될 수 있다.
상기 광소자는 수직 공진 표면 발광 레이저 다이오드일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시에 따른 광 커넥터는 끼움 홈, 제1 가이드-벽, 제2 가이드-벽을 구비하고 있어, 광 커넥터의 조립 과정에서 광 케이블 내의 광섬유 라인들과 이에 대응되는 광소자들이 자동으로 정렬될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 광 커넥터는 지지대의 위치 변경에 의해서 광 경로를 용이하게 바꿀 수 있어, 광 케이블의 성능을 용이하게 개선할 수 있다.
그리고, 본 개시에 의한 광 커넥터는 반사판의 형상을 조절하여, 광 경로를 용이하게 바꿀 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 광 커넥터는 고가의 장비를 사용하지 않고 광섬유와 광소자들을 정렬할 수 있으며, 광 커넥터의 성능을 용이하게 개선할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 광 커넥터에 의한 연결관계를 보여주는 분리 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 적용될 수 있는 광소자 및 지지대를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 광 커넥터에 의해 연결된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 1의 광 커넥터에 의해 연결된 상태를 보여주는 평면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 지지대의 위치를 조정함에 따라 나타나는 광 경로의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 반사판의 반사면의 위치를 조정함에 따라 나타나는 광 경로의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6b에 적용될 수 있는 반사판의 형상을 나타낸다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 광 커넥터에 의한 연결관계를 보여주는 분리 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 광 커넥터에 의한 연결관계를 보여주는 분리 사시도이다. 도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 적용될 수 있는 광소자(300) 및 지지대(330)를 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 1에 광 커넥터에 의해 연결된 상태를 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 1의 광 커넥터에 의해 연결된 상태를 보여주는 평면도이다. 도면에서, 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며, 설명의 간략화를 위해서 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 광 커넥터는 광 케이블(400)의 광섬유 라인(405)과 광소자(300)를 연결시키는 것으로 반사판(500), 지지대(330), 광섬유 라인 고정 블록(200), 서브마운트(100)를 포함한다.
광 케이블(400)은 복수의 광섬유 라인(405)을 포함할 수 있다. 광섬유 라인(405)은 광이 진행하는 코어(410)과 코어(410)을 둘러싸는 클래딩층(430)으로 구성된다.
광소자(300)는 광을 출사하는 발광 소자 또는 광을 입력 받아 전기신호로 바꾸는 수광 소자일 수 있다. 일부 실시예에서, 광소자(300)는 수직 공진 표면 발광 레이저 다이오드(Vertical Cavity Surface Emitting Laser diode : VCSEL)일 수 있다. 일부 실시예에서, 광소자(300)는 대략 850nm 파장을 방출하는 레이저 다이오드일 수 있다. 일부 실시예에서, 광소자(300)는 광 감지기(Photo Detector:PD)일 수 있다.
도 2a를 참조하면, 본 실시예의 광 커넥터에 연결되는 광소자(300)는 복수의 어레이(arrray)로 구성될 수 있다. 또는, 도 2b에서 도시된 바와 같이, 복수의 광 출입구(301)가 있는 단일 칩(chip)으로 구성될 수 있다. 비록 도 2a에서는 광소자(300)의 개수를 6개로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 광소자(300)는 n x 1 의 어레이 (n은 광소자의 개수)로 구성될 수 있다. 또한, 광소자(300)은 어레이와 단일 칩의 조합으로 구성될 수 있다.
반사판(500)은 광섬유 라인(405)의 코어(410)와 광소자(300)의 광 출입구가 광 경로 상에 놓일 수 있는 역할을 한다. 다시 말하면, 광소자(300)가 발광 소자인 경우, 광소자(300)로부터 출사되는 광은 반사판(500)에 의해 반사되어 광섬유 라인(405)의 코어(410)로 입사될 수 있다. 또는, 광소자(300)가 수광 소자인 경우, 광섬유 라인(405)으로부터 출사되는 광은 반사판(500)에 의해 반사되어 광소자(300)로 입사될 수 있다.
반사판(500)은 그 일측이 광섬유 라인의 단부에 걸쳐서 배치되며, 다른 일측은 후술할 지지대(330)에 의해서 받쳐진다. 반사판(500)의 고정을 위해서, 반사판(500)과 지지대(330)가 만나는 부분에 에폭시(epoxy) 처리를 할 수 있다.
지지대(330)는 상기 반사판(500)을 지지하는 역할을 할 수 있다. 지지대(330)는 광소자(300)의 상부면에 배치될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 상기 지지대(330)는 복수의 광소자(300) 각각에 배치되어 복수일 수 있다. 도 2b를 참조하면, 광소자(300)가 복수의 광출입구(301)가 있는 단일 칩으로 제작된 경우에 상기 지지대(330)는 일체형으로 길게 형성될 수 있다.
지지대(330)의 위치에 따라 반사판(500)의 각도를 조정할 수 있으며, 광 경로의 길이를 조절할 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
일부 실시예에서, 지지대(330)를 형성하기 위하여, 광소자(300) 상부에 폴리머를 코팅한 후, 포토 리소그라피 공정을 통해 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 폴리머를 코팅, 마스크를 사용한 노광, 현상, 하드 베이킹 과정을 통해 지지대(330) 형태의 패턴을 형성할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 별도의 지지대(330)를 제작한 후 광소자(300) 상부에 부착할 수도 있고, 광소자(300)의 일부를 식각하여 지지대(330)를 형성할 수도 있다.
광섬유 라인 고정 블록(200)은 광섬유 라인을 고정하는 끼움 홈(225)을 구비하고 있다. 또한, 광섬유 라인 고정 블록(200)은 블록 기판(210), 광섬유 라인을 지지하는 받침대(230)를 더 포함할 수 있다.
끼움 홈(225)은 광섬유 라인이 끼워지는 부분으로 복수의 가이드-벽(250)에 의해서 마련될 수 있다. 즉, 복수의 가이드-벽(250) 사이 공간이 끼움 홈(225)이 될 수 있다. 끼움 홈(225)의 위치는 광섬유 라인(405)의 단부와 광소자(300)의 광 입출구(미도시)가 일직선 상에 배치될 수 있도록 정해질 수 있다.
복수의 가이드-벽(250)은 광섬유 라인(405)의 길이 방향에 따라 광섬유 라인(405)의 위치를 가이드해 줄 수 있도록 배치된다. 일부 실시예에서, 복수의 가이드-벽(250)을 형성하기 위하여, 상기 지지대(330)를 형성하는 방법과 동일, 유사한 방법을 이용할 수 있다. 즉, 포토 리소그라피를 이용하거나, 광섬유 라인 고정 블록(200) 자체를 식각하여 형성할 수 있다. 또는, 사출을 통해서 복수의 가이드-벽(250)이 구비된 광섬유 라인 고정 블록(200)을 형성할 수 있다. 따라서, 복수의 가이드-벽(250)은 광섬유 라인 고정 블록(200)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
상기 광섬유 라인(405)와 상기 끼움 홈(225) 사이에는 이들을 고정하기 위한 에폭시가 추가될 수 있다.
블록 기판(210)은 실리콘 웨이퍼, GaAs 웨이퍼, 유리재, 금속재, 플라스틱재 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
받침대(230)는 광섬유 라인(405)을 지지하는 역할을 한다. 다시 말하면, 받침대(230)은 광 케이블(400)의 자켓을 제거함에 따라 발생되는 단차를 보정하여, 광섬유 라인이 휘어지는 것을 방지할 수 있다. 일부 실시예에서, 받침대(230)는 폴리머로 이루어질 수 있다. 받침대(230)를 형성하기 위하여, 포토 리소그라피를 이용하거나 광섬유 라인 고정 블록(200)을 식각하여 형성할 수 있다.
서브마운트(100)는 기판(110) 상에 광섬유 라인 고정 블록(200)의 위치를 정하는 제1 가이드-벽(130) 및 광소자(300)의 위치를 정하는 제2 가이드-벽(150)을 구비한다.
기판(110)은 실리콘 웨이퍼, GaAs 웨이퍼, 유리재, 금속재, 플라스틱재 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
제1 가이드-벽(130) 및 제2 가이드-벽(150)의 위치는 광섬유 라인(405)과 광소자(300)의 광입출구(미도시)가 일직선 상에 놓일 수 있도록 미리 정해질 수 있다.
제1 가이드-벽(130)은 광섬유 라인 고정 블록(200)의 위치를 정하는 역할을 한다. 제1 가이드-벽(130)은 광섬유 라인 고정 블록(200)의 양 옆에 배치되어, 광섬유 라인 고정 블록(200)이 두 개의 제1 가이드-벽(130) 사이에 끼워지는 형태로 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 가이드-벽(130)은 광섬유 라인 고정 블록(200)의 모서리를 감싸면서 배치될 수 있다.
제2 가이드-벽(150)은 광소자(300)의 위치를 정하는 역할을 한다. 제2 가이드-벽(150)은 광소자(300) 또는 광소자(300) 어레이의 양 옆에 배치되어, 광소자(300) 또는 광소자(300) 어레이가 두 개의 제2 가이드-벽(150) 사이에 끼워지는 형태로 결합될 수 있다.
비록 도면에서는 제1 가이드-벽(130)과 제2 가이드-벽(150)이 분리되어 있는 것으로 도시하였으나, 제1 가이드-벽(130)과 제2 가이드-벽(150)은 일체형으로 이루어질 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 가이드-벽(130) 및/또는 제2 가이드-벽(150)은 폴리머, 예를 들면 SU-8일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시에에서, 제1 가이드-벽(130) 및/또는 제2 가이드-벽(150)은 기판(110)과 동일한 재질일 수 있다.
제1 가이드-벽(130) 및/또는 제2 가이드-벽(150)을 형성하기 위하여, 일부 실시예에서, 상기 기판(110) 상에 폴리머를 도포한 후, 포토 리소그라피 공정을 이용하여 제1 가이드-벽(130) 및/또는 제2 가이드-벽(150) 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 폴리머 도포, 마스크를 이용하여 노광, 현상, 하드 베이크 과정을 거쳐서 제1 가이드-벽(130) 및/또는 제2 가이드-벽(150)을 형성할 수 있다. 제1 가이드-벽(130)과 제2 가이드-벽(150)은 동시에 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기판(110)을 습식 또는 건식 식각하여, 제1 가이드-벽(130) 및/또는 제2 가이드-벽(150)을 형성할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 기판(110)과 제1 가이드-벽(130), 제2 가이드-벽(150)은 금형을 통해 일체형으로 제작될 수도 있다. 즉, 서브마운트(100)는 사출물일 수 있다.
광섬유 라인 고정 블록(200)과 기판(110) 사이 또는 광소자(300)와 기판(110) 사이에는 이들을 고정하기 에폭시를 적용할 수 있다. 예를 들면, 광소자(300)는 기판(110) 상에 에폭시에 의해서 고정될 수 있다.
요약하면, 광섬유 라인 고정 블록(200)의 끼움 홈(225)에 광섬유 라인(405)의 단부가 고정되고, 서브마운트(100)의 제1 가이드-벽(130) 사이에 광섬유 라인 고정 블록(200)이 배치되고, 제2 가이드-벽(150) 사이에 광소자(300)이 배치된다.
상기 제1 가이드-벽(130), 제2 가이드-벽(150), 끼움 홈(225) 또는 가이드-벽(250)의 위치는 광섬유 라인(405)과 광소자(300)가 일직선 상에 배치될 수 있도록 미리 정해진 위치에 마련된다.
이에 따라, 도 3 및 도 4에서 나타난 것과 같이, 본 실시예에 의한 광 커넥터의 조립 과정에서 광 케이블(400) 내의 광섬유 라인(405)들과 이에 대응되는 광소자(300)들은 자동적으로 정렬될 수 있다.
도 3의 A는 광 커넥터에 의해 광섬유 라인(405)과 광소자(300)가 정렬된 상태를 나타내는 단면 확대도이다. 설명의 편의를 위해서, 광소자(300)가 발광 소자인 경우로 가정한다.
도 3의 A를 참조하면, 반사판(500)은 광소자(300)에서 출사되는 광이 광섬유 라인(405)의 코어(410)에 입사될 수 있도록 광 경로를 조정하는 역할을 한다. 반사판(500)이 광소자(300)의 상부면과 이루는 각도(θ)는 광섬유 라인(405)의 단부와 지지대(330) 사이의 거리(L)을 조정함에 따라 변경할 수 있다. 이에 따라, 광 경로가 조정될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 지지대(330)의 위치를 조정함에 따라 나타나는 광 경로의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 5a 내지 도 5c에서 광소자(300)의 광 출구, 즉 광이 출사되는 영역은 동일한 위치에 있다.
도 5a를 참조하면, 반사판(500)은 광소자(300)의 상부면과 제1 각도(θ1)를 가지며, 광섬유 라인(405)의 단부와 지지대(330)의 사이의 거리는 제1 길이(L1)를 가진다. 이 경우, 광소자(300)에서 나온 광은 대부분 코어(410)의 단면에 대해 수직으로 입사된다.
도 5a와 같은 광 경로를 갖는 경우, 코어(410)에 입사되는 광량은 높을 수 있지만, 광이 코어(410)의 단면에 대해 수직으로 입사하게 되면, 코어(410)에 의해 재반사되어 광소자(300)에서 출사되는 광과 간섭을 발생할 수 있다. 코어(410)에 입사되는 광량 및 상기와 같은 광 간섭이 허용되는 범위는 광 케이블의 사용 용도 등에 따라 적절히 설계될 수 있다.
코어(410)에 입사되는 광량 및 광 간섭을 조절하기 위해서 광 경로를 변경할 필요가 있다. 본 개시에 있어서는 지지대(330)의 위치를 변경함으로써 광 경로를 변경할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 반사판(500)은 광소자(300)의 상부면과 제2 각도(θ2)를 가지며, 광섬유 라인(405)의 단부와 지지대(330)의 사이의 거리는 제2 길이(L2)를 가진다.
상기 제2 길이(L2)는 상기 제1 길이(L1) 보다 큰 값을 가지며, 이에 따라 상기 제2 각도(θ2)는 상기 제1 각도(θ1) 보다 작은 값을 갖게 된다. 이 경우, 광소자(300)에서 나온 광은 코어(410)의 단면에 대해 수직으로 입사되는 광의 양이 줄어들어, 상기 광소자(300) 쪽으로 재반사되는 광은 현저히 줄어들게 된다. 이에 따라, 재반사되는 광과 광소자(300)에서 출사되는 광의 간섭이 줄어들 수 있다.
도 5c를 참조하면, 반사판(500)은 광소자(300)의 상부면과 제3 각도(θ3)을 가지며, 광섬유 라인(405)의 단부와 지지대(330)의 사이의 거리는 제3 길이(L3)를 가진다.
상기 제3 길이(L3)는 상기 제1 길이(L1) 보다 작은 값을 가지며, 이에 따라 상기 제3 각도(θ2)는 상기 제1 각도(θ1) 보다 큰 값을 갖게 된다. 이 경우, 광소자(300)에서 나온 광은 코어(410)의 단면에 대해 수직으로 입사되는 광의 양이 줄어들어, 상기 광소자(300) 쪽으로 재반사되는 광은 현저히 줄어들게 된다. 이에 따라, 재반사되는 광과 광소자(300)에서 출사되는 광의 간섭이 줄어들 수 있다.
이와 같이, 광량 및 광 간섭을 고려하여 지지대(330)의 위치를 결정할 수 있다. 따라서, 본 개시에 따른 광 커넥터는 이와 같이 지지대(330)의 위치를 광 커넥터의 용도 등에 따라 용이하게 설계 변경이 가능하다는 장점이 있다.
도 6a 및 도 6b는 반사판(500)의 반사면의 위치를 조정함에 따라 나타나는 광 경로의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 6a는 반사판(500)의 반사면에 홈을 형성하지 않은 경우를 나타내며, 도 6b는 반사판(600)의 반사면의 일부에 홈을 형성한 경우를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 도 6b의 반사판(600)은 도 6a의 반사판(500)에 비해서 반사면에 홈(601)을 구비하고 있다는 점에서 차이가 있다. 상기 홈(601)은 광섬유 라인(405)의 단부에 걸쳐지게 된다. 상기 홈(601)에 의해서, 반사판(600)은 광소자(300)의 상부면과 이루는 제4 각도(θ4)를 유지하면서, 광소자(300)에서 출사되어 코어(410)로 입사되는 광 경로를 짧게 할 수 있다. 이 때, 지지대(330)의 위치도 이에 맞게 변경될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 도 6b에 적용될 수 있는 반사판(600)의 형상을 나타낸다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 반사판(600)은 기판(610) 상에 반사층(630)을 구비한다. 여기에서, 반사층(630)의 상부면이 반사면이 된다. 또한, 상기 반사판(600)은 반사면의 일부에 홈(601, 603)을 구비한다. 일부 실시예에서, 기판(610)은 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 반사층(630)은 광의 반사가 발생할 수 있는 물질로 이루어진다. 일부 실시예에서, 반사층(630)은 Au, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등를 포함하여 이루어질 수 있다.
홈(601, 602)의 형상은 도 7a와 같이 광섬유 라인(405)의 단부와 맞물릴 수 있도록 "V" 자형일 수 있다. 또는 도 7b에서와 같이, 홈(602)은 상부의 폭이 하부의 폭 보다 넓은 리세스(recess) 형상을 가질 수도 있다. 도면에서는 비록 홈(601, 602)의 내부에도 반사층(630)이 구비되는 것으로 도시되었으나, 홈(601, 602) 내부에는 반사층(630)이 구비되지 않을 수도 있다. 일부 실시예에서, 홈(601, 602)는 건식 식각, 습식 식각 또는 이들의 조합에 의해서 형성될 수 있다.
홈(601, 602)의 깊이(h)를 조절하여 광 경로의 거리를 조절할 수 있다. 즉, 홈(601, 602)의 깊이(h)가 커질 수록 광 경로는 짧아질 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 의한 광 커넥터는 반사판(600)의 형상을 조절하여, 광 경로를 용이하게 바꿀 수 있다는 장점이 있다. 본 개시의 또 다른 실시예에 의하면, 반사판(500, 600)은 금형으로 제작될 수 있다. 반사판(500, 600)이 금형으로 제작될 경우, 광의 반사가 되는 면에는 광의 반사가 잘 일어나는 물질로 코팅될 수 있다. 또한, 반사판(500, 600)의 양 끝단에 반사판(500, 600)을 지지하는 반사판 받침대(미도시)가 더 구비될 수 있다. 이와 같은 반사판 받침대(미도시)는 서브마운트(100)까지 도달할 수 있으며, 서브마운트(100)의 홈(미도시) 등과 연결될 수 있다. 이 경우, 광소자(300)의 상부의 지지대(330)는 구비되지 않을 수 있다. 이와 같이 받침대를 포함하는 반사판을 금형으로 제작하는 것은 반사판(500, 600)의 최적의 각도 및 형상을 적용하기 위한 것일 수 있다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 광 커넥터에 의한 연결관계를 보여주는 분리 사시도이다. 도 8에 있어서, 도 1에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 설명의 간략화를 위하여 이들의 중복 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 광 커넥터(20)는 도 1의 광 커넥터(10)와 비교할 때, 반사판(500, 도 1 참조)이 사용되지 않는다는 점에서 차이가 있다.
광소자(800)의 광출입구(801)는 광섬유 라인의 단부와 대향되게 배치되어, 반사판(500)이 없더라고 광소자(800)와 광섬유 라인의 단부가 광경로에 의해서 연결될 수 있다. 즉, 광소자(800)가 발광 소자인 경우, 광소자(800)의 광출구(801)에서 나온 광은 직선경로로 광섬유 라인의 단부로 진행되어 입사될 수 있다. 이에 따라, 광소자(800)는 도 1의 지지대(330)을 구비하지 않을 수 있다.
광소자(800)는 광을 출사하는 발광 소자 또는 광을 입력 받아 전기신호로 바꾸는 수광 소자일 수 있다. 일부 실시예에서, 광소자(800)는 EELD(edge emitting laser diode)일 수 있다. 일부 실시예에서, 광소자(800)는 레이저 다이오드일 수 있다. 일부 실시예에서, 광소자(800)는 광 감지기(Photo Detector:PD)일 수 있다.
본 실시예의 광 커넥터에 연결되는 광소자(800)는 복수의 어레이(arrray)로 구성될 수 있다. 또는, 복수의 광 출입구(801)가 있는 단일 칩(chip)으로 구성될 수 있다. 광소자(800)는 n x 1 의 어레이 (n은 광소자의 개수)로 구성될 수 있다. 또한, 광소자(800)은 어레이와 단일 칩의 조합으로 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 광 커넥터는 그 조립 과정에서 광 케이블 내의 광섬유 라인들과 이에 대응되는 광소자들이 자동으로 정렬될 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 광 커넥터는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
600, 500:반사판
601:홈
630:반사층
400:광 케이블
405:광섬유 라인
410:코어
430:클래딩층
200:광섬유 라인 고정 블록
210:블록 기판
225:끼움 홈
250:가이드-벽
300:광소자
330:지지대
100:서브마운트
110:기판
130:제1 가이드-벽
150:제2 가이드-벽

Claims (23)

  1. 광섬유 라인의 단부가 끼워지는 끼움 홈을 구비하는 광섬유 라인 고정 블록; 및
    상기 광섬유 라인 고정 블록의 위치를 정하는 제1 가이드-벽을 구비하고, 상기 광섬유 라인과 연결되는 광소자의 위치를 정하는 제2 가이드-벽을 구비하는 서브마운트;를 포함하며,
    상기 광섬유 라인 고정 블록과 상기 광소자는 상기 제1 가이드-벽과 상기 제2 가이드-벽에 의해서 자동으로 정렬되며,
    상기 광섬유 라인의 단부는 상기 끼움 홈에 끼워지면서 고정되고,
    상기 광섬유 라인 고정 블록 및 상기 광소자는 상기 제1 가이드-벽과 상기 제2 가이드-벽에 의해서 상기 서브마운트에 고정되는 광 커넥터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 끼움 홈, 제1 가이드-벽, 제2 가이드-벽은 상기 광섬유 라인의 단부와 상기 광소자가 일직선 상에 배치되도록 미리 정해진 위치에 마련되는 광 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드-벽은 상기 광섬유 라인 고정 블록의 양 옆에 배치되는 광 커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드-벽은 상기 광섬유 라인 고정 블록의 모서리를 감싸며 배치되는 광 커넥터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드-벽 및 제2 가이드-벽은 폴리머(polymer)로 이루어진 광 커넥터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서브마운트는 상기 제1 가이드-벽 및 제2 가이드-벽 하부에 기판;을 더 포함하며,
    상기 제1 가이드-벽 및 제2 가이드-벽은 상기 기판과 동일한 물질로 이루어진 광 커넥터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가이드-벽은 상기 광소자의 양 옆에 배치되는 광 커넥터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 끼움 홈은 복수의 가이드-벽 사이의 공간으로 이루어지는 광 커넥터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유 라인 고정 블록은 광섬유 라인을 지지하는 받침대를 더 포함하는 광 커넥터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광소자는 수광 소자 또는 발광 소자인 광 커넥터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광소자는 EELD(edge emitting laser diode) 또는 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser diode)인 광 커넥터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 광소자는 복수의 수광 소자 또는 발광 소자의 어레이(array)로 이루어는 광 커넥터.
  14. 복수의 광섬유 라인과 복수의 광소자가 연결되는 광 커넥터에 있어서,
    상기 복수의 광섬유 라인 단부에 걸쳐서 배치되는 반사판;
    상기 복수의 광섬유 라인의 단부가 끼워지는 끼움 홈을 구비하는 광섬유 라인 고정 블록; 및
    상기 광섬유 라인 고정 블록의 위치를 정하는 제1 가이드-벽을 구비하고, 상기 광소자의 위치를 정하는 제2 가이드-벽을 구비하는 서브마운트;를 포함하는 광 커넥터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 끼움 홈, 제1 가이드-벽, 제2 가이드-벽은 상기 광섬유 라인의 단부와 상기 광소자가 일직선 상에 배치되도록 미리 정해진 위치에 마련되는 광 커넥터.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 광소자 상부에 배치되는 것으로 상기 반사판을 지지하는 지지대;를 더 포함하는 광 커넥터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 지지대의 위치에 의해서 상기 반사판의 각도의 조절이 이루어지는 광 커넥터.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 지지대의 위치에 의해서 상기 광섬유 라인과 상기 광소자가 연결되는 광 경로가 변경되는 광 커넥터.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 반사판은 상기 복수의 광섬유 라인의 단부와 걸쳐지는 부분에 홈을 구비하는 광 커넥터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 반사판의 홈은 상부의 폭이 하부의 폭 보다 넓은 리세스(recess)의 형상을 갖는 광 커넥터.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 반사판은 에폭시(epoxy)에 의해서 고정되는 광 커넥터.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 광섬유 라인의 단부는 상기 끼움 홈에 끼워지면서 고정되고,
    상기 광섬유 라인 고정 블록 및 상기 광소자는 상기 제1 가이드-벽과 상기 제2 가이드-벽에 의해서 상기 서브마운트에 고정되며,
    상기 광섬유 라인과 상기 끼움 홈 사이, 및 상기 광소자와 상기 서브마운트 사이에 에폭시가 더 포함되는 광 커넥터.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 광소자는 수직 공진 표면 발광 레이저 다이오드인 광 커넥터.
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