KR101940071B1 - 수직 공진 표면광 레이저와 실리콘 광학소자를 이용한 외부 공진 레이저 - Google Patents

수직 공진 표면광 레이저와 실리콘 광학소자를 이용한 외부 공진 레이저 Download PDF

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Abstract

전류를 흘려 발광을 시킬 수 있도록 이루어지며 DBR 기능층과 이 DBR 기능층의 일측에 형성된 퀀텀웰용 활성층을 구비하는 VCSEL-DBR 타입의 발광부와, 활성층의 일측에 일 단부면이 활성층을 바라보도록 설치되어 활성층에서 발생된 빛을 받아 안내하며 광축이 활성층 평면에 수직하게 형성되는 광가이드와, 광가이드의 일측에 있으며 광가이드의 타 단부면에서 나온 빛을 받아 광가이드로 다시 반사하도록 형성된 반사 패턴과, 이들 광가이드 및 반사 패턴을 감싸는 외부층으로 이루어지는 광회로부가 상호 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진 레이저(ECL)가 개시된다.
본 발명에 따르면 이득소자와 실리콘 도파로의 결합부의 정렬 및 반사 등의 비효율적광 결합의 문제를 개선하여 ECL 내부의 광결합 효율을 높임에 의해 전력 소모를 줄이고, 발열로 인한 악영향을 줄일 수 있고, 광집적회로에서 광소자의 집적도를 높일 수 있다.

Description

수직 공진 표면광 레이저와 실리콘 광학소자를 이용한 외부 공진 레이저{external cavity laser using VCSEL and silicon optical elements}
본 발명은 외부 공진 레이저(ECL)에 대한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘 기판에 광학소자를 형성하여 얻어지는 광회로부와 다이렉트 밴드 갭을 갖는 물질 기판에 이득소자를 형성하여 얻어지는 발광부를 결합하여 얻어지는 외부 공진 레이저에 관한 것이다.
1960년대 초 알페로프(Alferov), 크레머(Kroemer) 등에 의해 개발된 반도체 레이저는 1970년 실온 동작에 성공함으로써 실용화가 가속되었다. 반도체 레이저의 실온 동작은 이중 이질접합구조 (double heterostructure: DH)에 의한 전류 및 광의 효과적인 구속에 의해 이루어진다.
1980년대에 양자우물구조에 의해 상태밀도 (density of state)를 줄여줌으로써 보다 효율적이고 낮은 문턱 전류를 갖는 레이저를 만들 수 있게 되었다. 이의 연장선상에서 90년대에는 응력변형된 양자우물 (strained quantum well) 구조에 의해 에너지 띠 구조(energy band structure)를 좀 더 이상적으로 만들어줌으로써 상태밀도를 더욱 낮출 수가 있었고 더 좋은 레이저 특성을 얻을 수 있게 되었다.
1차원 양자우물 구조의 개념은 2차원 (양자선: quantum wire) 및 3차원 (양자점: quantum dot)으로 확장되어 최근에는 양자점 레이저의 제작 및 발진이 보고되고 있고, 이론적으로 매우 낮은 발진문턱 전류와 매우 높은 양자효율을 갖는 것으로 밝혀져 있다.
이질접합구조는 GaAs와 같은 이원화합물 반도체를 기판으로 하여 격자상수가 같은 3원 또는 4원 화합물 반도체의 적층 접합에 의해 이루어진다. III-V족 화합물 반도체의 경우 갈륨아세나이드(GaAs) 또는 인듐포스파이드(InP) 기판 위에 다양한 띠틈(band gap)을 갖는 3원 및 4원 화합물을 성장시킬 수 있다. 이중 이질접합구조(DH:double heterostructure)는 광학적 관점에서 볼 때는 광도파로 특성을 가진다. 이는 띠틈이 작은 화합물 반도체가 일반적으로 굴절률이 크므로 전자-홀의 재결합에 의한 발광기능과 이 과정에서 발생하는 빛의 도파로 역할을 동시에 수행하기 때문이다.
한편, 반도체장치 제조공정을 이용하여 실리콘 기판 위에 다수의 광학소자를 제작하고 이들 광학소자를 이용하여 특정 광학적 기능을 갖는 집적된 광회로를 구성하고 다양하게 이용하는 기술을 실리콘 광학이라 한다.
이러한 실리콘 광학 기술은 현재는 주로 대용량 데이터 센터에서 통신기기간, 또는 통신처리전용 기판 간을 연결하는 광연결(optical interconnection)에 사용되는 광송수신 모듈에 주로 적용되고 있다.
한편, 광송신 모듈에는 레이저 광원이 많이 사용되는데, 현재 상용중인 모듈에는 아직까지는 850nm 파장 광을 이용하는 빅셀(VCSEL: 수직 공진 표면광 레이저: vertical cavity surface emitting laser)과 같은 개별광원이 널리 사용되고 있다. 그러나, 전송거리가 길어지도록 하고, 전송용량이 늘어나도록 하며, 고집적화가 이루어지도록 하는 등의 기술적인 요구로 인하여 광원의 파장 대역이 1.3um대로 조만간 옮겨 갈 것으로 예상되고 있다.
또한, 1.3마이크로미터(um)대 광원으로는 VCSEL, DFB (distributed feed-back) 같은 레이저가 개별 소자로서 사용될 수가 있으나, 초고속 대용량 광송신 모듈의 경우, 크기(부피), 발열문제, 가격, 그리고 전력소모 등의 요소를 고려할 때, 차세대 제품에는 실리콘 광학 기술이 적용된 광송신 모듈이 사용될 것으로 보고, 현재 실리콘 광학 기술을 적용하는 광송신 모듈에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.
실리콘은 효율적인 발광에 요구되는 다이렉트 밴드갭(direct bandgap) 물질이 아니기 때문에, 레이저 광원을 만들기 위해서는 InP(Indium phosphide)와 같은 III-V족 반도체를 필요로 한다. 따라서, 실리콘 기판에 반사기를 포함한 광학집적회로(PIC, photonic integrated circuit)를 제작하고, 이를 InP 기반의 이득소자 (gain element)와 결합하여 ECL (external cavity laser)를 만드는 방식을 취하게 된다.
ECL 광원의 구현에는 크게 2 가지의 핵심 기술이 필요하다. 그 하나는 InP 기반의 이득소자를 실리콘 도파로에 결합할 때, 접속 손실과 반사율을 최소화하면서 광전력이 효율적으로 전달되게 하는 기술이고, 다른 하나는 0.5마이크로미터(μm) 이하의 서브 마이크론 폭의 실리콘 도파로 상에서 광학적 반사를 일으키는 방법에 관한 기술인데, 이 기술로 반사율과 반사대역폭을 원하는 방식으로 구현하게 된다.
이득소자와 실리콘 도파로의 결합 관련 기술을 살펴보면, 현재 상용수준으로 개발된 유일한 기술은, 도1에 나타난 것과 같이 기존 레이저를 만드는 III-V 반도체 기판과 실리콘 광학소자를 제작하는데 쓰이는 SOI (silicon-on-insulator) 기판을 기판단위로 접합한 후, 패턴 및 식각 공정을 이용하여 레이저 광원을 구현하는 이종 기판 접합 방식으로, 기존의 반도체 레이저 공정과 거의 동일하다. 현재 인텔TM사가 이 이 분야에서 가장 앞서서 개발하고 있다.
이러한 이중 기판의 접합에 의한 방식은 레이저와 실리콘 도파로 간의 광학적 결합효율이 매우 낮을 뿐만 아니라, III-V 반도체 기판 중 극히 일부분만 사용되기 때문에 재료적인 측면에서 손실이 매우 크고, 수율 (yield) 또한 낮을 수밖에 없다. 더구나, 길이도 길고, 발생된 열이 쉽게 실리콘 광학 소자에 전달되는 문제점도 있어서, 결과적으로 광연결 모듈용으로 볼 때는, 단가가 올라갈 수밖에 없다.
다음으로 상용화 수준에 이른 기술은, 도2 및 도3에 나타난 것과 같이 일종의 광증폭기인 RSOA (reflective semiconductor optical amplifier)를 반사기가 구현된 실리콘 도파로와 접합하여 ECL (exteranal cavity laser)을 구성하는 것으로서, 일본, 미국, 유럽의 유수 연구소 및 대학에서 활발히 개발 중에 있다.
RSOA 방식은 필요로 하는 곳에만 적용이 가능하기 때문에 기판접합 방식에 비하여 재료의 손실이 거의 없고, 이론상 수율 (yield)도 상대적으로 높다고 볼 수 있다. 또한, 실리콘 도파로가 향후에 실리콘 광집적회로(PIC:photonic integrated circuit)로 발전할 것이 예상되는 바, 이 경우 PIC의 한 귀퉁이에 RSOA를 접합하면, 발열처리가 용이하여 광학집적회로에의 영향을 줄이고 집적도를 제고할 할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, RSOA의 실리콘 도파로와의 접합은 100nm정도의 정확도를 가지고 이루어져야 하기 때문에, 패키징 공정이 까다롭고 자동화에 의한 대량생산에는 어려움이 있다. 따라서, 단가가 쉽게 내려가기 어렵다는 단점이 있다. 또 다른 큰 문제는, 전력소모와 발열량이 빅셀(VCSEL) 보다는 아주 커서, 데이터 센터용으로 요구되는 성능조건을 맞추기가 어렵다는 것이다.
다음으로, 상용화 단계는 아니지만, 연구실 수준에서 활발히 개발되고 있는 방식 중에 하나는, 도4에 나타난 것과 같이 실리콘 광집적회로(PIC)에 광학적으로 수직 접합이 가능한 격자결합기(GC:grating coupler)를 설치하고, 이곳에 VCSEL을 접합하여 ECL을 구현하는 방식이다.
GC는 그 크기가 대략 12um x 12um 정도이고, 단일모드 VCSEL의 출력면의 직경은 대략 9um정도이기 때문에 접합이 아주 용이하여, 이론적으로는 수율을 크게 높일 수 있다는 가능성이 있다. 또한, VCSEL은 RSOA에 비하여 대량생산이 가능하여 가격이 상대적으로 낮고, 따라서 단가를 크게 낮출 수 있다는 장점도 가진다.
그러나, VCSEL과 GC를 결합하여 이용하는 방식은 광학적인 면에서 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 우선, GC는 InP 기반의 이득소자로부터 완전히 수직으로 빛을 받아서, 실리콘 광학 도파로로 빛을 전파시킬 수가 있어야 하는데, 이것은 빛의 전파 방향을 갑자기 90도 회전시켜야 하는 매우 어려운 문제가 된다. 보통의 GC는 7~9도 정도의 기울기로 입사하는 빛만 비교적 효율적으로 실리콘 도파로로 전파시킬 수 있는데, 반도체 공정으로 이 기울기 문제를 해결하기가 매우 어려운 것이 현실이다. 실리콘 도파로의 빛을 GC를 통하여 InP 기반 이득소자로 전파시키는 경우에는 빛의 세기가 GC 접합면에 고르게 분포되지 않아서 ECL의 발진 특성을 저하시킬 수도 있다. 이러한 문제로 VCSEL과 GC 사이의 접합부에서 많은 광학적 손실이 발생하고 전력소모를 증가시키는 원인이 될 수 있다.
또 다른 문제는, GC가 일종의 반사기로 작용하여, ECL내에서 여러 개의 공진회로를 만들 수 있는데, 이는 곧, 레이저의 파장 불안정을 가져오게 되고, 원하는 파장의 광원을 갖기가 어렵게 됨을 의미한다.
통상의 GC는 이론적으로 최대 50%의 접합효율을 갖게 되지만, 현실적으로 이런 접합효율을 구현하는 것은 거의 불가능하고, 고효율을 얻기 위해서는 실리콘 광학소자에 복잡한 공정을 하여야 하고, 이럴 경우, 비용 증가는 물론이고, 표준 CMOS 공정은 사용이 불가능할 수도 있다.
그리고, 이상에서 살펴본 이득소자와 실리콘 광학집적회로 사이의 결합에 따른 광 결합 효율 관련 문제에 더하여 문제가 되는 실리콘 광학집적회로 내의 광학적 반사기 부분을 살펴보면, 현재까지 구현된 대부분의 ECL광원은 DBR (distributed Bragg reflector)를 반사기로 채택하고 있다. DBR은 특정 파장만을 골라서 반사하기 때문에, 파장이 고정된 레이저 광원을 제작하는데 적합하다. 그러나, 길이가 길게는 수 mm에 달하여 집적화에 방해가 될 수가 있고, 파장의 가변이 매우 제한적이어서, 용도가 한정된다는 한계가 있다.
다른 방법으로, DBR의 설계 파라메타를 조정하여 12nm 정도의 반사대역을 갖도록 하고, 이득 소자와 DBR 사이에 대역폭이 매우 작은 가변 필터를 삽입하여 가변 파장이 가능하도록 한 경우도 있으나, 가변 범위는 DBR의 대역폭으로 제한되는 문제점이 있었다.
또한, 실리콘 IC내에 광학적 루프 (optical loop)를 만들어 100nm대의 반사 대역을 갖는 반사기를 사용한 경우도 있으나, 소형화를 위해서는 광학적 루프의 곡율 반경이 작아져야 하므로 수율이 낮아질 가능성이 크고, 방향성 결합기 (DC: directional coupler)가 정밀하게 따로 제작되어야 하는 문제점이 있다. 반사기의 성능은 DC의 결합비에 의존적이고, 빛이 두 갈래로 나누어져서 루프(loop)를 돌아오기 때문에 반사특성도 평판 반사기와는 다르다. 즉, 레이저에는 정회전 (clock-wise)모드와 역회전 (counter-clock-wise)모드가 동시에 존재하여 원하는 하나의 모드만 얻기가 어렵고, 전력소모도 많아질 가능성이 있다.
이상에서 본 기존의 ECL 제작 방식의 문제점을 다시 정리하면, 첫째로, InP 기반 이득소자와 실리콘 도파로를 접합하는데 높은 정밀도를 요구하여, 제작공정이 어렵고, 수율 또한 낮을 수밖에 없다.
둘째로, InP 기반 이득소자 자체 문제 또는 실리콘 도파로와의 접합 문제 등으로 인하여 얻고자 하는 광출력에 비하여 소요되는 전력이 너무 많아 비효율적이다.
세째로, 기존의 방식들은 각각의 구성 요소의 한계로 집적도를 높이는데 어려움이 있다.
네째로, 기존의 방식들은 ECL을 구성하는 반사기의 대역폭이 작아서, 광원의 파장을 가변하는데 한계가 있다.
다섯째로, 채널 간격이 20nm인 CWDM (coarse wavelength division multiplexing)을 적용하는 광전송계에서, 다채널 광원을 집적화하는 과정이 복잡해질 수 있다. 물론, 이상의 단점이나 한계는 별개의 것이 아니라 서로 밀접한 관계를 가지는 것일 수 있다.
미국특허등록(USP.) 8,620,164 미국특허등록(USP.) 8,111,729 미국특허등록(USP.) 8,604,577 미국특허등록(USP.) 9,059,559
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, ECL을 제작함에 있어서 이득소자와 도파로의 결합부의 정렬 및 반사 등에서 비효율적광 결합의 문제를 개선할 수 있는 구성을 가지는 ECL을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광 결합 효율을 높임에 의해 전력 소모를 줄이고, 발열로 인한 악영향을 줄일 수 있고, 광집적회로에서 광소자의 집적도를 높일 수 있도록 하는 ECL을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 레이저광의 파장 선택 및 다채널을 위한 집적화가 비교적 용이한 구성을 가질 수 있는 ECL을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 외부 공진 레이저(ECL)는,
전류를 흘려 발광을 시킬 수 있도록 이루어지며 제1 측 DBR(Distributed Bragg Reflector) 기능층과 상기 제1 측 DBR 기능층의 제1 측과 반대쪽인 제2 측 에 적층된 퀀텀웰(quantum well)용 활성층(active layer)을 구비하는 VCSEL-DBR 타입의 발광부와,
활성층의 제2 측에 일 단부면이 이 활성층을 바라보도록 설치되어 이 활성층에서 발생된 빛을 받아 안내하며 광축이 상기 활성층이 이루는 평면에 수직하게 형성되는(상기 발광부의 광축과 일치하도록) 광가이드와, 이 광가이드의 제2 측 단부면에서 나온 빛을 받아 이 광가이드로 다시 반사하도록 이 광가이드의 제2 측에 형성된 제2 측 반사 기능용 패턴(제2 측 DBR 기능용 패턴)과, 상기 광가이드 및 상기 제2 측 반사 기능용 패턴 감싸는 외부층으로 이루어지는 광회로부가 상호 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제2 측 반사 기능용 패턴의 제2 측에는 광가이드와 별도의 인출용 광가이드가 더 구비되면 본 발명의 ECL은 광송신기로 사용될 수 있다.
본 발명의 발광부에서 활성층의 제2 측 표면에는 통상 서로 다른 굴절율을 가지면서 서로 구분되는 복수의 III-V족 반도체층이 구비되어 VCSEL에서와 같이 활성층에서의 레이저광의 인출을 용이하게 하게 하는 스페이서층 혹은 클래드층으로 기능할 수 있다. 특히, 활성층에서 발광이 집중되는 발광영역에 대응되는 스페이서층 부분에서는 이 스페이서층을 형성할 때 주변보다 굴절율이 커서 광섬유의 코어와 같은 역할을 할 수 있도록 하는 도광영역을 형성할 수 있다.
본 발명에서 발광부의 제1 측 DBR 기능층을 이루기 위한 기판(substrate)과 활성층(active layer) 위의 III-V족 반도체층은 InP(Indium phosphide) 기반으로 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명에서 광가이드, 인출용 광가이드, 제2 측 DBR 기능용 패턴은 실리콘으로 이루어지고, 외부층은 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막으로 이루어지는 것일 수 있다. 또는 실리콘 대신에 실리콘 질화막이나 실리콘 산화질화막이 사용될 수 있으며, 이 경우, 외부층은 산화막이나 실리콘산화질화막이 될 수도 있다.
본 발명에서 서로 마주보도록 결합되는 발광부의 표면과 광회로부의 광가이드의 일 단부 표면 가운데 적어도 하나에는, 바람직하게는 모두에는 반사방지막(AR:antireflection film)이 형성될 수 있고, 반사방지막의 구성은 선택되는 레이저 광 파장을 고려하여 형성되는 것일 수 있다.
본 발명에서 발광부와 광가이드가 접하는 면에서, VCSEL-DBR 타입의 발광용 칩의 광 모드, 발광 영역, 광 세기의 분포는 광가이드나 제2 측 DBR 기능용 패턴의 광 모드와 같도록 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 광가이드는 제1 측에서 시작하여 상기 발광부에서 멀어지면서 두께와 폭 가운데 적어도 하나가 점차적으로 감소하는 4각 테이퍼 기둥으로 형성된 부분과, 일정한 두께와 폭의 채널부분과, 상기 발광용 칩에서 멀어지면서 두께와 폭 가운데 적어도 하나가 일정 중심각으로 확장 형성되어 부채꼴을 이루는 부분을 가지는 것일 수 있고, 제2 측 DBR 기능용 패턴(곡면형 BGR : Bragg Grating Reflector)은 상기 부채꼴의 제2 측 단부의 원호(혹은 원호면) 부분과 이격되면서 같은 중심각으로 평행하게 형성되는 하나 이상의 원호 패턴일 수 있다, 이때 곡면형 BGR는 외부층과 큰 굴절률 차이에 기반을 두고 설계된 것으로 수백nm 대역에서 100%에 가까운 반사율, 가령 90% 정도의 반사율을 가질 수 있다.
본 발명에서 발광부와 광회로부는 도5 및 도6에 보인 바와 같이, 기판이 상호 90도 각을 이루도록 접합이 되어 있다. 이런 경우, 레이저 빛을 기준으로 한 광축은 서로 일치하도록 접합되어 이상적으로는 일직선 상에 존재하게 된다.
본 발명에서 광회로부는 통상 SOI(semiconductor-on-insulator) 기판을 이용하여 만들어진 것이며, 이 경우, 광가이드 및 반사 패턴은 SOI 기판의 BOX층 위의 실리콘 단결정을 패터닝하여 이루어지고, 이들 패턴은 외부층을 이루는, 주변의 BOX층 및 패턴 위로 덮이는 산화실리콘층에 매몰된 상태를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, ECL을 제작함에 있어서 이득소자와 실리콘 도파로의 결합부의 정렬 및 반사 등의 비효율적광 결합의 문제를 개선하여 광 결합 효율을 높임에 의해 전력 소모를 줄이고, 발열로 인한 악영향을 줄일 수 있고, 광집적회로에서 광소자의 집적도를 높일 수 있다.
본 발명에 따르면 레이저광의 파장 선택 및 다채널을 위한 집적화가 비교적 용이한 ECL을 제공할 수 있다.
본 발명의 ECL을 이용하면 광연결용으로 사용되는 광송수신기를 저가로 대량 제작할 수가 있으며, 그 사용시 전력소모를 획기적으로 줄일 수 있고, 광송수신기의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 여러 개의 광원을 동시에 제작할 수 있어서, 광송수신기 외의 다양한 용도로 사용하는 것이 가능하다.
도1은 종래의 ECL 구성의 한 예로서, 이종 기판 접합 방식 ECL을 나타내는 구성개념도,
도2 및 도3은 종래의 ECL 구성의 예들로서, ROSA를 이용하여 구성한 ECL을 나타내는 구성개념도들,
도4는 종래의 ECL 구성의 한 예로서, VCSEL과 GC 결합을 이용한 ECL을 나타내는 구성개념도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ECL의 기본 구성을 개략적으로 나타내는 평면도
도6은 도5의 AA선을 따라 절단한 단면을 나타내는 종단면도,
도7은 본 발명의 ECL 구성에서 광가이드 중간에 가변 파장 필터를 결합시킨 실시예를 나타내는 개략적 구성개념도,
도8은 본 발명의 ECL 구성에서 광회로부의 반사 패턴 후단에 인출용 도파로를 더 구비하여 광송신기로 사용되는 실시예를 나타내는 개략적 구성개념도,
도9는 본 발명의 ECL 구성에서 광가이드의 입력단을 다른 구성으로 한 실시예를 나타내는 사시적 구성도이다.
이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도5 및 도6은 본 발명의 일 실시예를 이루는 ECL 공명기를 개념적으로 간단히 나타낸 평면도 및 측면도이다.
이 실시예에서 ECL은 크게 발광용 칩(10) 부분과 광회로용 칩(20) 부분으로 구분될 수 있다.
발광용 칩(10)은 레이저광을 발생시키는 부분이며, 광회로용 칩(20)은 레이저 광을 받아 인도하고 반사시키는 부분이다. 여기서 레이저 광을 외부로 인출시키는 별도의 인출용 광가이드는 표시되지 않으며, 다른 실시예에서 인출용 광가이드를 가진 경우를 설명하기로 한다.
이들 두 부분은 별도의 기판을 베이스로 제작된다. 즉, 발광용 칩(10)은 인듐포스파이드(InP) 재질의 하부 기판(substrate:11) 위에 서로 다른 III-V족 반도체층이 반복 적층되어 형성된다. 서로 다른 복수의 III-V족 반도체층은 2원, 3원 혹은 4원 화합물을 포함할 수 있으며, 발광용 칩 제작은 기본적으로 VCSEL 제작의 방법이 대부분 적용될 수 있으며, 그 구체적인 제작 방법은 기존에 잘 알려져 있다.
여기서는 DBR(Distributed Bragg Reflector) 기능층(13)과 퀀텀웰(quantum well)용 활성층(active layer: 17))을 기본으로 가지고, 활성층 양 측면에 스페이서층(15, 19) 혹은 클래드층이 구비된다. 특히, 광회로용 칩과 마주하는 스페이서층(19)에서 발광이 집중적으로 일어나는 발광영역에 대응하는 부분에는 스페이서층 내에서 그 주변보다 굴절율이 큰 III-V족 반도체층으로 이루어진 사각기둥 형태의 도광영역(19')을 형성하고 있다.
좀 더 부연하여 설명하면, 여기서 기본적인 구성을 이루는 하부 기판층에서 활성층까지의 구성은 근래에 통상적으로 제작되는 반도체 레이저의 일종인 VCSEL의 구성과 실질적으로 동일한 것이다. 단, 통상의 VCSEL 구성과 비교할 때 활성층 위에 형성되어야 할 상부 DBR 기능층은 형성되지 않아 VCSEL에서 광대역 반사기인 상부 DBR 기능층을 제거하였다는 의미로 VCSEL-DBR 타입이라 할 수 있다. 단, 활성층 위의 스페이서층(spacer layer) 해당부에는 활성층에서 발생하는 광을 상부로(광회로용 칩 쪽으로) 인출하는 것을 용이하게 하기 위해 서로 다른 굴절율을 가진 복수의 III-V족 반도체층을 더 적층하여 발광용 칩을 형성한다.
특히, 발광용 칩(10)의 스페이서층(19)에서 실제 발광 영역에 대응하는 부분에는 주변 영역보다 높은 굴절율을 가진 반도체층으로 4각 기둥 형태의 도광영역(19')이 형성되어 여기에 대향 설치될 광회로용 칩의 광가이드의 일 단부면과 대응되도록 한다. 이 도광영역은 주변의 반도체 영역에 비해 더 높은 굴절율을 가지므로 활성층에서 발생한 빛을 이 도광영역으로 집중되도록 하는 역할을 할 수 있다.
또한, 여기서 명확히 도시되지 않지만 도광영역의 주변 영역에는 적층된 층들 가운데 부도체층을 형성하여 발광용 칩(10)의 발광면 측과 기판 측에 설치되는 전극을 통해 발광용 칩(10)에 전류를 흘릴 때 주변 영역으로는 전류가 흐르지 않고, 발광 영역의 활성층을 통해 주로 전류가 흘러 이 영역의 활성층에 집중하여 발광이 이루어지고, 이 도광영역(19')을 통해 발광용 칩(10)에서 빛이 나가 광회로용 칩의 광가이드로 들어가도록 할 수 있다.
여기서 칩(chip)은 기판(Wafer) 전체를 같은 층 구조를 가지도록 형성한 상태에서 필요한 크기로 잘라 형성할 수 있을 것이다. 물론, 이런 발광용 칩에서 광을 발생시키기 위해서는 적층 방향으로 전압이 인가되어 전류가 흘러야 하며, 이를 위한 전기 단자가 형성되어야 하지만 여기서는 표현을 단순화하기 위해 전기 단자는 생략하여 나타내고 있다.
이렇게 형성된 발광용 칩(10)은 이 실시예의 ECL 제작을 위해 광학모듈 내에서 기판 평면이 수직면을 이루도록 세워서 사용하게 된다. 활성층(17)에서 광의 조사 방향이 측방을 향하므로 측면 발광형 반도체 레이저와 비슷한 점이 있지만, 통상의 측면 발광형 반도체 레이저의 발광영역은 0.1 내지 0.2um 정도의 두께를 가진 활성층에 세기(intensity)가 집중되는 분포를 가진 상하폭 3~4um 정도에 불과하고, 본 발명의 빅셀형 발광용 칩에서는 발광영역이 상하 및 좌우 폭 9um 정도가 되므로 훨씬 큰 영역에 걸쳐 비교적 고른 세기 분포를 가지면서 발광이 되므로 차이점이 있다. 따라서, 이후 광가이드(도파로)와의 정렬에서 미세한 세팅 노력이 없어도 광 결합효율을 더 높게 유지할 수 있도록 한다. 또한, 이렇게 정렬에 여유가 있으므로 후발적인 미세한 변동이 있어도 정렬이 틀어져 기능을 발휘할 수 없는 등 신뢰성의 문제가 발생할 염려가 적게 된다.
그리고, 통상의 측면 발광형 반도체 레이저는 전체적인 길이가 빅셀형 발광용 칩에 비해 매우 길어서 집적형 광모듈을 형성하는 데 어려움이 있고, 고속 다량의 통신용 신호를 발생시키기에는 무리가 있으며, 발열이 더 많아지기 쉽지만 반대로 열을 히트싱크 등으로 제거, 처리하기는 어려워진다는 차이점이 있다.
여기서, 광회로용 칩(20) 부분은 반도체 장치 제조 공정에서 흔히 사용되는 실리콘 기판을 사용하여 제작할 수 있고, 특히 제작 편의상 SOI 기판을 사용하여 제작하는 것이 바람직하며, 가급적이면, 제작비용을 줄이고 수율을 제고하기 위해, 일반 전자회로를 만드는데 사용되는 CMOS (complementary metal-oxide-seminconductor) 공정을 활용하여 제작하는 것이 바람직하다.
SOI 기판으로 광가이드(21) 및 반사 패턴(23: 제2 측 DBR 기능용 패턴, 곡면형 BGR)을 만드는 것은, SOI 기판의 산화막(BOX) 절연층 위의 실리콘층을 연마로 얇게 형성한 상태에서 반도체 공정상의 마스크층 형성, 패턴 노광, 에칭과 같은 패터닝 작업을 통해 이루어질 수 있다. 이렇게 형성된 광가이드(21) 및 반사 패턴(23) 위로 실리콘 산화막을 적층하여 감싸고 평탄화하는 작업이 통상 따르게 된다. 여기서 BOX와 적층된 실리콘 산화막은 광가이드 및 반사 패턴을 감싸는 외부층(25)이 된다.
이 실시예의 광회로용 칩(20)은 실리콘 산화막 사이의 실리콘층 패턴을 광가이드 및 반사 패턴으로 채택하고 있다. 광가이드 및 반사 패턴은 주변에서 이를 감싸고 있는 재질에 비해 굴절율이 더 높은 것이면 가능하므로, 실시예에 따라서는 패턴층으로 굴절율이 높은 실리콘 질화막이나 실리콘 산화질화막을 사용하고, 주변층으로 굴절율이 낮은 실리콘 산화막 등을 사용하는 것도 가능하다.
이 광회로용 칩(20)은 수평한 상태로 일 측면이 수직하게 서 있는 발광용 칩(10)의 발광면(활성층쪽 표면)을 향해 접합, 결합하게 된다. 발광용 칩과의 접합 상태에서 광회로용 칩(20)의 일 측면에는 광가이드(21)의 일 측단이 노출되어 활성층(17)을 바라보게 된다. 광가이드(21)는 일 단부면에서 활성층(17)에서 발생된 빛을 받아 안내하며 그 광축이 활성층에 수직한 방향을 향한다.
이 광회로용 칩(20)은 실리콘 웨이퍼상에 복수의 반복 패턴을 배열 형성하고, 적절한 개수 및 배열에 맞게 절단하여 형성할 수 있다. 이런 경우, 칩 내에 형성되어 있는 반복 패턴을 이루는 광가이드들은 발광용 칩의 발광 영역 내에 접합되면 모두 빛을 받아 광가이드의 역할을 할 수 있다.
본 실시예에서 광가이드(21)는 전체적으로 혼(horn) 형태를 가지며, 보다 구체적으로, 발광용 칩(10) 쪽에서 시작하여 발광용 칩(10)에서 멀어지면서 두께 및 폭이 점차적으로 감소하는 4각 테이퍼 기둥으로 형성된 테이퍼부분(21a)과, 두께 및 폭이 유지되는 4각 기둥으로 된 채널부분(21b)과, 발광용 칩에서 멀어지면서 두께는 일정하고 폭이 일정 중심각으로 확장 형성되어 부채꼴을 이루는 부채꼴부분(21c)의 3 부분으로 이루어진다. 광가이드의 타측 단부면(부채꼴부분의 단부면)은 두께 방향으로 일정 폭을 가진 원호의 형태를 가진다.
4각 테이퍼 기둥으로 형성한 테이퍼부분(21a)은 넓은 쪽은 VCSEL-DBR형 발광용 칩(10)의 발광영역(혹은 도광영역)과 크기를 좀 더 비슷하게 하고, 더 많은 광을 받아들이기 위한 것이며, 정렬을 쉽도록 하고, 결국 광결합 효율을 높이도록 한 것이다. 테이퍼부분이 다른 쪽(채널 쪽)으로 가면서 폭이나 두께가 줄어 단면적이 좁아지도록 한 것은 다른 쪽 단부에서 채널부분(21b)과 단면적을 맞추기 위한 것이며, 그 과정에서 점진적으로 면적을 줄여 외부로의 빛의 손실이 적도록 한 것이다.
채널부분(21b)의 폭과 두께는 전체적으로 광회로용 칩에서 회로집적도를 높일 수 있도록 한 것이며, 통상적으로 제작되는 광회로용 광도파로 크기에 맞춘 것이라고도 할 수 있다.
부채꼴부분(21c)은 채널부분(21b)에서 바로 광가이드가 끝나고 반사 패턴(23)이 형성되는 경우, 광가이드의 좁은 끝부분에서 나온 빛이 회절에 의해 넓게 퍼져 반사 패턴(23)에 의해 충분히 커버되지 못하고, 반사율이 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이다. 채널부분(21b)의 좁은 끝단에 부채꼴부분(21c)을 연속시키면 광이 퍼지는 회절현상은 이루어지지만 이 회절되는 빛을 일정 범위로 가이드하여 외부로 빠져나가는 빛의 비율을 줄이는 역할을 한다.
역으로 부채꼴부분(21c)은 채널부분(21b)에서부터 방사상으로 퍼진 빛이 반사 패턴(23)에서 반사되었을 때 이들 반사광을 한데 모아 채널부분(21b)이 이루는 통상의 실리콘 도파로로 주입시키기 위한 기능을 하여 테이퍼부분(21a)과 비슷한 역할을 한다.
이런 광가이드의 타측 방향에는 광 반사를 위한 반사 패턴(23)이 설치된다. 이 반사 패턴(23)의 역할은 발광용 칩(10)에서 생략된 상부 DBR 기능층과 유사하게 생각할 수 있고, 이를 곡면형 BGR(Bragg grating reflector)이라 할 수 있다. 이 반사 패턴(23)은 광가이드의 부채꼴 부분의 원호 해당부와 이격되면서 같은 중심각으로 평행하게 형성되는 일정 두께 및 일정 폭의 하나 이상의 원호 패턴일 수 있다, 이 곡면형 BGR는 큰 굴절률 차이에 기반을 두고 설계된 것으로 수백nm 대역에서 100%에 가까운, 가령 90% 정도의 반사율을 가지도록 설계될 수 있다.
발광용 칩과 광회로용 칩의 접합은 단순한 맞대기 결합으로 이루어질 수 있고, 결합면은 칩들을 외부에서 밀착상태로 고정시켜 손실요인이 될 수 있는 에어갭은 거의 없는 것으로 생각할 수 있다.
서로 마주보도록 결합되는 발광용 칩(10)의 표면과 광가이드의 테이퍼부분(21a)의 넓은 면(노출된 단부면)에는 반사방지막(AR)이 형성되어 활성층(17)에서 발생한 빛이 발광용 칩과 광회로용 칩을 오고 갈 때에 최대한 투과됨으로써 광손실율이 낮아지도록 한다.
광 결합 효율을 높인다는 측면에서, 본 발명에서 발광용 칩과 광회로용 칩의 접하는 면에서 빛이 지나는 면적과 그 면적에서의 빛의 세기 분포는 서로 같거나 비슷하게 한다. VCSEL-DBR 타입의 발광용 칩에 나오는 빛의 광 모드는 실리콘 도파로에서 발광용 칩으로 다시 들어가는 광 모드와 맞도록 본 발명의 ELC가 설계되는 것이 바람직하다.
이상 본 실시예에서 발광용 칩(CHIP)과 광회로용 칩의 결합은 도6에 보인 바와 같이, 상호 90도 각을 이루도록 접합이 되어 있고, 이런 경우, 레이저 빛을 기준으로 한 광학축은 서로 일치하도록 접합되어 일직선 상에 존재하게 된다.
본 실시예에서 ECL의 동작을 살펴보면, VCSEL-DBR 구성의 발광용 칩(10)의 전기 단자에 전류가 흐르도록 하면, 활성층(QW:17)에서 빛이 발생하고, 그 빛의 일부는 도광영역(19')을 거쳐 광회로용 칩(20)의 실리콘 도파로(광가이드: 21)를 따라서 전파하게 된다.
실리콘 재질의 도파로(광가이드:21)를 따라 전파해 온 빛은 곡면 BGR로 이루어진 반사 패턴(23)에 의해 반사가 되어, 활성층으로 되돌아 가게 된다. 활성층으로 돌아온 빛은 이제는 유도방출에 의해 그 에너지가 증가하게 되고, VCSEL-DBR 구성의 활성층(17) 뒤쪽 DBR 기능층(13)으로 가게 된다.
이 DBR 기능층(13)에 의해 반사된 빛은 다시 활성층(17)을 통과하면 에너지를 더 충전하게 되고, 다시 광가이드(21)에 입사하게 된다. 이런 과정이 되풀이 되게 되는데, 그 과정에서 일부 에너지를 잃게 된다. 어느 시점이 되면 얻어지는 에너지의 양과 잃어버리게 되는 에너지 양이 같아지게 되고, 이때부터 레이저로 발진하기 시작한다.
VCSEL-DBR 구성의 발광용 칩(10)에 추가로 흐르게 되는 전류는 빛으로 전환되어 밖으로 나오게 되는데, 여러 파장의 빛이 동시에 나오게 된다. 즉, 본 발명의 ECL 레이저는 기본적으로 다중모드로 동작하게 된다.
도7은 채널부분(21b)의 중간에 이러한 가변 필터(27)를 설치한 예를 개략적으로 나타내는 평면적 구성도이다. 앞선 실시예의 혼(horn)형 광가이드(21)와 곡면 BGR 반사 패턴(23) 사이에, 도7과 같이 파장 대역폭이 좁은 가변 필터(27)를 설치하면, 이 중 하나의 모드만을 선택하여 레이저 발진을 할 수 있게 된다. 즉, 단일 모드로 동작하고, 그 파장은 가변적이게 된다. 기존에 알려진 가변 파장 필터를 통해 여러 가지 형태로 구현이 가능하다. 여기서 필터의 일부 구성을 바꾸거나 운영 조건을 바꾸면 통과가능한 파장 대역이 변동되면서 가변 파장 필터로 사용될 수 있다.
본 발명의 구성 및 특성에 대한 이해를 돕기 위해 이상에서 살펴본 본 발명의 ECL과 종래의 ECL을 대비하여 보면,
첫째로, 발광용 칩(InP 이득소자)과 광회로용 칩(실리콘 도파로)를 접합하는 방식에 있어서, 종래의 이종 기판 접합 방식은 FP (Fabry-Perot) 반도체 레이저 모양의 InP 이득소자가 실리콘 도파로 위에 올려져 있고, 이득을 주는 도파로의 선 (active layer) 이 실리콘 도파로와 평행인 구조가 된다. 따라서, 광학선(레이저 빛의 진행 방향)이 서로 떨어져 있고 평행하다. 본 발명에 의한 방식은 VCSEL구조와 비슷한 VCSEL-DBR 구성의 InP 이득소자와 실리콘 도파로가 90도의 각으로 접합되어 있고, 두 개의 광축이 실질적으로 일직선상에 놓여 있다. 결국 본 발명과 종래의 이종 기판 접합 방식의 ECL은 구조상 상당한 차이가 있음을 할 수 있다.
종래의 RSOA 방식 ECL은 광학축 면에서 본 발명과 동일하다고 할 수 있으나, 배치는 상이함. 즉, RSOA는 FP 공명기 구조를 갖고 있으며, 광학축의 일치를 위해, 90도 회전 없이 뉘어져서, 실리콘 도파로와 접하게 된다. 보다 큰 차이는, RSOA의 측면 모드 크기가 작아서, 실리콘 도파로와 접합시 축정렬에 어려움이 있다는 것이다. 반면에 본 발명은 훨씬 넓은 면적의 VCSEL(VCSEL-DBR) 발광영역을 사용하기 때문에 접속이 아주 용이하다는 장점이 있다. 또한, 발광용 칩이 RSOA 보다 작기 때문에 패키징에 유리하다.
종래의 VCSEL/GC 방식은 VCSEL이 GC위에 놓이는 구조이나, 본 발명은 VCSEL(VCSEL-DBR 구성)이 실리콘 도파로의 측면에 접하는 방식이다. 접합면적이 넓다는 점에서 같은 장점을 갖고 있으나, 접합효율 면에서 보면 상당한 차이가 있다. GC의 경우 이론적 최고 효율은 50%이나, 본 발명은 최대 100%까지 될 수 있다.
종래의 VCSEL/GC방식의 경우 광학축이 81~83도이나 본 발명의 경우 일직선 상에 있음 (0도). VCSEL/GC의 경우 모드(광 세기) 분포가 균일하지 않지만, 본 발명은 단일 모드로 중심축을 중심으로 대칭적으로 분포하게 된다.
기존 방식들이 ECL 구성을 위해 사용하는 반사기는 하나의 파장용 또는 대역폭이 12nm 정도인 DFB이거나 광루프인 반면에, 본 발명은 굴절률 차이가 큰 곡면형 DBR (distributed Bragg reflector)을 채택하고 있다. 따라서, 본 발명은 수백 나노미터(nm)의 반사대역(즉, 넓은 범위의 반사 대역)을 갖고 있고 수um 크기로 제작이 가능하게 된다.
한편, 도8의 실시예와 같이 곡면 DBR형 반사 패턴(23) 뒤에, 끝단이 곡면 DBR의 원호 형태와 정합되는 형태를 가지고, 폭이 줄어드는 테이퍼 형태의 도파로(29a)를 인출용 광가이드(29)의 일부로서 붙여서 사용한다면, 곡면 DBR(반사 패턴:23)에서 반사되는 광을 제외한 빛의 대부분을 투과시켜 ECL 공명기 속의 빛을 공명기 밖으로 추출할 수 있으며, 추출된 빛은 광송신기 구성을 위해 후단에 광신호 변조기(29c) 등을 거쳐서 광송신기의 신호광으로 사용될 수 있다.
물론, ECL 공진기의 레이저광을 추출하는 방법으로 기존에 사용되는 다른 방법도 사용할 수 있다. 가령 본 발명의 광가이드의 채널부분에서 측방에 디렉션널 커플러(directional coupler: DC)를 결합시켜 채널부분을 지나는 광의 일부를 추출하여 사용함으로써 본 발명의 ECL은 광송신기로 사용될 수 있다.
도9는 본 발명의 ECL 공진기에서 앞선 도5 및 도6의 실시예의 광가이드를 이루는 테이퍼 부분과 다른 광가이드 구성을 나타내는 사시도이다.
여기서는 앞선 실시예의 광회로용 칩(10)의 광가이드 도입부에 있는 4각 테이퍼 기둥으로 된 테이퍼부분(21a)을 채널부분(21b')에 비해 좌우 폭과 상하 깊이가 확장된 직육면체부분(21a')으로 대체하고 있으며, 채널부분(21b')과 부분적으로 겹치도록 하고 있다.
그리고, 겹쳐진 영역에서 채널부분(21b')의 끝단의 폭을 도10과 같이 점차 줄여 뾰족하게 만들거나, 중간에 절단부를 형성하게 된다.
이런 구성에서는 앞선 실시예의 4각 테이퍼 기둥 형태의 테이퍼부분(21a) 끝단면과 같은 두께 및 폭으로 직육면체부분(21a') 일 측 끝단면을 형성하여 발광용 칩의 도광영역(19'))과 맞추어 발광부의 빛을 받아들일 수 있으며, 이렇게 입수된 빛은 결국 직육면체부분(21a')과 겹쳐진 영역에서 채널부분(21b')으로 들어가고, 채널부분을 통해 후단으로 전파되고, 이후에는 앞선 실시예와 같은 경로를 가지게 된다. 한편, 곡선 BGR (반사 패턴)에서 반사된 빛은 뾰족한 부분에서 반대로 직육면체 부분으로 들어가고, 결국 발광용 칩의 도광영역으로 들어가게 된다.
이상에서는 비록 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다.
가령, 앞선 도5의 실시예나 도9의 실시예는 모두 본 발명의 광가이드의 여러 유형 가운데 하나를 나타내는 것이며, 본 발명은 이런 실시예에 국한되는 것은 아니다.
또한, 앞선 실시예에서는 하나의 발광용 칩과 하나의 광회로용 칩이 결합되어 이루어지는 ECL을 나타내고 있지만, 다수의 병렬 설치된 발광용 칩과 다수의 광가이드(도파로)가 병렬된 하나의 광회로용 칩이 결합되는 형태나, 하나의 발광용 칩의 비교적 넓게 형성된 도광 영역에 다수의 광가이드가 병렬된 하나의 광회로용 칩이 결합되는 형태의 실시예도 가능하며, 이런 형태는 멀티채널 광송신기 등에 유용하게 사용될 수 있을 것이다. ?
즉, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10: 발광용 칩(CHIP) 11: 기판(substrate)
13: DBR 기능층 15, 19: 스페이서층(spacer layer)
17: 활성층(active layer) 20: 광회로용 칩
21: 광가이드 21a: 테이퍼부분
21b: 채널부분 21c: 부채꼴부분
23: 반사 패턴(곡면 BGR) 25: 외부층
27: 가변 필터 29: 인출용 광가이드
29c: 광신호 변조기(modulator)

Claims (9)

  1. 전압을 인가하여 발광을 시킬 수 있도록 이루어지며 제1 측 DBR(Distributed Bragg Reflector) 기능층과 상기 제1 측 DBR 기능층의 제1 측과 반대쪽인 제2 측 표면에 적층된 퀀텀웰(quantum well)용 활성층(active layer)을 구비하는 VCSEL-DBR 타입의 발광부와,
    상기 활성층의 제2 측에 일 단부면이 상기 활성층을 바라보도록 설치되며 일 단부면으로부터 상기 활성층을 통해 발생된 빛을 받아 안내하는 광축이 상기 활성층이 이루는 평면에 수직하게 형성되는 광가이드와, 상기 광가이드의 제2 측 단부면에서 나온 빛을 받아 상기 광가이드로 다시 반사하도록 상기 광가이드의 제2 측에 형성된 제2 측 DBR 기능용 패턴(반사 패턴)과, 상기 광가이드 및 상기 제2 측 DBR 기능용 패턴을 감싸는 외부층을 구비하여 이루어지는 광회로부가 상호 결합되어 이루어지되,
    상기 발광부에서 상기 활성층 표면에는 III-V족 반도체 스페이서층이 형성되고,
    상기 활성층에서 발광이 집중되는 발광 영역에 대응되는 상기 스페이서층 부분에는 상기 스페이서층을 형성할 때 주변보다 굴절율이 큰 도광영역이 구비되되,
    상기 광가이드는 상기 일 단부면 측에서 시작하여 상기 발광부에서 멀어지면서 폭이 점차적으로 감소하는 4각 테이퍼 기둥으로 형성된 테이퍼부분과, 폭이 일정한 4각 기둥 형태의 채널부분과, 상기 발광부에서 멀어지면서 폭이 확장 형성되어 부채꼴을 이루는 부채꼴부분을 가지며,
    상기 제2 측 DBR 기능용 패턴은 상기 부채꼴부분의 원호 부분과 이격되면서 같은 중심각으로 평행한 하나 이상의 원호 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진 레이저.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    발광부 기판과 및 III-V족 반도체층은 InP(Indium phosphide:인듐포스파이드) 기반으로 제작된 것임을 특징으로 하는 외부 공진 레이저.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광가이드 및 상기 제2 측 DBR 기능용 패턴은 실리콘으로 이루어지고, 상기 외부층은 산화막이나 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막 가운데 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진 레이저.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 VCSEL-DBR 타입의 발광부의 발광영역의 크기와 상기 발광영역 내의 광세기 분포는 상기 광가이드의 상기 일 단부면의 크기 및 광세기 분포와 정합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진 레이저.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광가이드 중간에는 파장 가변 필터가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 외부 공진 레이저.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 측 DBR 기능용 패턴의 제2 측에는 상기 광가이드와 별도의 인출용 광가이드가 더 결합되어 광송신기로 사용될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 공진 레이저.
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