KR20030065908A

KR20030065908A - 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블

Info

Publication number: KR20030065908A
Application number: KR1020020005972A
Authority: KR
Inventors: 하홍춘
Original assignee: 주식회사 옵토*온
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2003-08-09

Abstract

본 발명은 광통신모듈에 사용되는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블에 관한 것으로, 상세하게는 상면에 반도체레이저와 모니터포토다이오드가 결합되고, 상기 반도체레이저 일측으로 상면에 가공된 가이드 V홈 내측으로 광섬유가 결합되어 광축이 구성되도록 하는 실리콘광학테이블에 있어서, 상기 반도체레이저로부터 광을 수신할 수 있도록 광섬유가 내측에 배치되는 상기 가이드 V홈의 선단부에는 광섬유의 능동정렬이 가능하여 반도체레이저로부터 최대의 광을 수신할 수 있도록 가이드 V홈보다 그 폭이 다소 작은 지레부가 형성되어 있으며, 특히 상기 가이드 V홈의 후방에는 광섬유의 끊김을 방지하고, 상기 가이드 V홈에 놓여진 광섬유가 그 선단부에 구비된 지레부를 기준으로 반도체레이저에 대해 광축정렬이 원활하게 이루어지도록 하는 자켓이 고정되는 자켓용 V홈이 형성되고, 또는 상기 실리콘광학테이블의 저면에서 실리콘광학테이블보다 다소 큰 규격으로 이루어져 가이드 V홈 후방의 실리콘광학테이블 외측으로 일부 노출되도록 결합되어 가이드 V홈에 놓여진 광섬유가 지레부를 기준으로 광축정렬이 이루어진 후에 광섬유의 자켓이 그 상면에 부착 고정될 수 있는 실리콘 판이 결합되는 특징적인 구조로 이루어진다.

Description

수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블{Silicon Optical Bench for passive and active align}

본 발명은 광통신모듈에 사용되는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블에 관한 것으로, 상세하게는 레이저반도체의 광원 높이 또는 가이드 V홈의 제작오차로 인해 광축정렬이 바르게 이루어지지 않은 경우 가이드 V홈에 부착 고정되는 광섬유의 수동 및 능동정렬이 가능한 지레부를 가이드 V홈 선단부에 형성하고, 가이드 V홈의 후방에는 광섬유의 자켓이 내부에 배치되거나 상면에 안치되는 자켓용 V홈 또는 실리콘판이 구비된 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘 광학테이블에 관한 것이다.

광가입자 망 또는 광을 이용한 컴퓨터 네트워크와 같이 저렴한 비용으로 정보를 교환하고자 하는 광통신망은 광섬유 포설비용을 낮추기 위해 집중국(center office) 또는 호스트와 개별 가입자 또는 단말기 사이를 한 가닥의 광섬유로 연결하는 단일광섬유 분배망을 가지게 된다.

이때, 광가입자망에서는 신호를 받기 위한 수신기(receive)와 광을 전송하기 위한 송신기(transmitter), 혹은 두가지 기능을 동시에 가진 송수신기 (transceiver)가 필요로 한다. 이러한 수신기, 송신기 그리고 송수신기 제작을 위해서는 반도체레이저 혹은 광디렉터를 광섬유와 정교하게 정렬을 해야 한단.

이를 위해 사용될 수 있는 방법이 여러가지가 있으나, 대표적으로는 광학적인 부품을 이용한 능동정렬방식과 실리콘광학테이블을 이용한 수동 정렬방식이 있다. 전자(능동정렬방식)의 경우는 광학적부품 자체의 가격이 고가일뿐만 아니라 정렬하는데에도 많은 시간과 숙련도를 요구하며, 반면에 후자(수동정렬방식)의 경우는 실리콘공정기술을 이용하여 실리콘 기판상에 가이드 V홈을 형성하여 광섬유를 가이드 V홈상에 고정시켜 반도체레이저의 광출사면과 광섬유의 중심을 자동적으로 정렬시킬 수 있도록 구성된다.

본 발명은 광학적부품을 이용한 능동적정렬방식이 아닌 실리콘광학테이블을 이용한 수동정렬방식의 개선에 관한 것이다. 즉, 도 1은 수동정렬을 위한 종래의 실리콘광학테이블의 구조를 도시하고 있으며, 도 2는 실리콘광학테이블의 수동정렬시의 광부품 설치부의 외기차단을 위해 사용되는 종래의 실링상태가 이루어지는 일부 단면을 도시하고 있으며, 도 3은 도 1의 가이드 V홈(20)에 광섬유(30)가 고정되었을 때의 코어(32)의 위치상태를 도시하고 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 실리콘광학테이블 상면에 습식가공처리된 가이드 V홈(20)은 반도체레이저(40)의 광원높이와 이곳에 고정되는 광섬유(30)의 코어(32)간의 높이를 맞춰주는 역할을 하는 것으로, 가이드 V홈(20)의 폭은 솔더(42)에 반도체레이저(40)를 접착시켰을 때의 광원높이를 고려하여 설계된다. 솔더(42)는 반도체레이저(40)를 접착시킬 때 사용되는 것으로, 열을 가하면 솔더(42)가 녹게되며 이때 반도체레이저(40)를 정해진 위치에 맞추어 접착시키는 구조로 이루어진다.

솔더범프(52; 경우에 따라 반도체레이저를 실리콘 광학테이블에 접착시킬 때 솔더 대신에 솔더범프와 스탠드-오프를 이용하기도 함. 스탠드-오프는 반도체레이저를 솔더범프에 눌러서 접착시킬 때, 높이를 일정하게 유지시키는 역할을 함)는 모니터포터다이오드(50)를 접착시킬 때 사용된다. 솔더(42)와 솔더범프는 대부분 AuSn을 사용하며, 반도체레이저(40)의 전방에는 금속거울(60)이 부착 설치되는 것으로, 금속거울(60)은 반도체레이저(40) 전면에서 나온 광이 실리콘광학테이블(10)에 흡수되지 않도록 하여 모니터포터다이오드(50)로 반사시키고, 모니터포터다이오드(50)에서는 반도체레이저(40)로부터 출력되는 광을 감지하게 된다.

반도체레이저(40), 모니터포토다이오드(50) 그리고 광섬유(30)를 실리콘광학테이블(10)에 정렬 고정배치한 후에는 광부품이 설치된 상면으로 외부공기를 차단하기 위해 실링처리를 실시한 단면을 도 2에 도시하고 있다. 반도체레이저(40)와 모니터포토다이오드(50)는 SiOB(Silicon Optical Bench)를 가열시켜 솔더(42)와 솔더범프를 녹이면서 정렬키(41, 도면에 도시된 십자가모양)에 맞추어 접착시킨 후에 광섬유(30)를 가이드 V홈(20) 내측으로 삽입시킨 후에 접착제로 완전히 고정시키며, 실링을 하기 위해서 대부분 실리콘젤(75)을 모니터포터다이오드(50)와 광섬유(30)의 영역까지 덮어 씌운다.

한편, 도 3은 광섬유(30)가 가이드 V홈(20)에 고정되었을 때의 코어(32)의높이(h)를 보여주는 것으로, 코어(32)의 높이는 가이드 V홈(20)의 폭에 의해 결정되는 것으로, 실리콘웨이퍼의 습식각 특성상 습식된 가이드 V홈(20)의 경사면과 가이드 V홈(20) 상면 사이의 각 θ는 55.74°를 이룬다. 이와 같은 특성을 이용하여 실리콘웨이퍼가 수동정렬을 위한 재질로 사용되고, 또한 다른 종류의 웨이퍼보다 가격면에 있어서 휠씬 유리하여 저가격의 광모듈 제작이 가능하여 실리콘광학테이블로 사용이 된다.

현재 사용되고 있는 형태의 실리콘광학테이블로 광모듈을 제작하여 저가격화를 실현하기는 하였지만, 능동정렬의 방법에 의한 것보다 광결합효율이 좋지 못하며, 특히 고출력을 요구할때 기존의 실리콘광학테이블을 사용하게 되면 불량률이 증가되어 오히려 가격을 상승시키는 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 실리콘광학테이블 구조를 사용하게 되었을 경우 광결합효율을 저하시키는 여러가지가 이유중 가장 큰 요인으로 작용하고 있는 것은 광섬유(30)의 지름변화(±2㎛)와 실리콘 광학테이블(10)의 제작시 가이드 V홈(20)의 폭의 변동(±1㎛), 그리고 반도체레이저(40)를 정렬키(41)에 맞추어 실리콘광학테이블(10)에 고정시킬 때 발생하는 오차(±수 ㎛)에 의한 광축과 광섬유의 코어간의 중심위치의 변화이다. 이와 같은 중심위치의 변화는 기존의 실리콘광학테이블의 조립방식에서 더 이상 조절할 방법이 없기 때문에, 이를 극복하기 위해서는 다른 메카니즘을 갖는 실리콘광학테이블이 필요로 하게 되었다.

본 발명은 상술한 종래의 실리콘광학테이블의 메카니즘이 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 실리콘광학테이블에 결합되는 반도체레이저의 광축 높이와 가이드 V홈의 폭에 따른 오차 발생시 작업자의 능동조절이 가능하여 광결합시 광효율이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 실리콘광학테이블에 광부품의 결합후 취급시 광섬유의 끊어짐을 방지하여 광부품조립의 효율성과 생산성을 배가시킬 수 있도록 하는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블을 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블은 상면에 반도체레이저와 모니터포토다이오드가 결합되고, 상기 반도체레이저 일측으로 상면에 가공된 가이드 V홈 내측으로 광섬유가 결합되어 광축이 구성될 수 있도록 하는 실리콘광학테이블에 있어서, 상기 반도체레이저로부터 광을 수신할 수 있도록 광섬유가 내측에 배치되는 상기 가이드 V홈의 선단부에는 광섬유 선단부를 수직 및 좌우 능동정렬이 가능하여 반도체레이저로부터 최대의 광을 수신할 수 있도록 가이드 V홈보다 그 폭이 다소 작은 지레부가 형성되어 있는 것을 특징으로 이루어진다.

또한, 상기 가이드 V홈의 후방에는 광섬유의 끊김을 방지하고, 상기 가이드 V홈에 놓여진 광섬유가 그 선단부에 구비된 지레부를 기준으로 반도체레이저에 대해 광축정렬이 원활하게 이루어지도록 조절가능한 광섬유 자켓이 부착 고정되는 자켓용 V홈이 형성되어 있다.

또한, 상기 실리콘광학테이블의 저면에는 실리콘광학테이블보다 다소 큰 규격으로 이루어져 가이드 V홈 후방의 실리콘광학테이블의 외측으로 일부 노출되도록 결합되고, 상기 가이드 V홈에 놓여진 광섬유가 지레부를 기준으로 광축정렬이 이루어진 후에 광섬유의 자켓이 그 상면에 부착 고정될 수 있는 실리콘 판이 결합되는 구조로 이루어지며, 상기 실리콘광학테이블에 배치된 광부품을 외부공기와 차단되도록 광섬유의 수광부위와 반도체레이저 및 모니터포토다이오드의 상부로 이들을 감쌀수 있는 반구형 유리돔이 밀봉 조립되는 구조로 이루어진다.

도 1은 종래의 실리콘광학테이블의 구조도,

도 2는 도 1의 광학테이블에 광부품을 조립한 후의 광부품 설치부 상면에 외부공기를 차단하기 위해 실링된 상태를 도시한 단면도,

도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실리콘광학테이블의 구조도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실리콘광학테이블에 광부품이 설치된 상태의 일부확대도,

도 6 및 도 7은 본 발명의 능동정렬원리의 모식도 및 일부 단면도,

도 8은 본 발명의 변형실시예에 따른 실리콘광학테이블의 조립상태 단면도,

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 실리콘광학테이블에 광부품이 조립된 상태에서 광부품설치부에 실링 처리를 위한 투명한 유리돔의 외관상태도,

도 10는 도 9의 유리돔이 본 발명의 일실시예에 사용된 상태이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 실리콘광학테이블 20 : 가이드 V홈

30 : 광섬유 32 : 코아

34 : 크래드 36 : 자켓

40 : 반도체레이저 50 : 모니터포토다이오드

60 : 금속거울 65 : 솔더

67 : 솔더범프 70 : 자켓용 V홈

80 : 지레부 90 : 실리콘판

100 : 유리돔

본 발명에 따른 실리콘광학테이블은 종래의 광원과 광섬유 중심축간의 미세한 오차에 의해 발생될 수 있는 광손실을 최대한 줄일 수 있도록 하고, 이를 위해 능동정렬이 가능한 구조를 갖도록 하는데 그 특징이 있는 것으로, 본 발명에서는 광원의 반도체레이저와 광섬유 코아간의 중심축을 능동적으로 일치시키기 위해 가이드 V홈 내측에 배치되는 광섬유를 지렛대원리를 이용하여 최대의 출력광이 수신될 수 있도록 조절할 수 있는 특징을 갖는 것이다.

즉, 반도체레이저에서 나오는 출력광과 광섬유의 코아 중심축에 의해 형성되는 광축의 바른 정렬은 광원인 반도체레이저로부터 광섬유로의 광수신 효율을 극대화시켜 출력광을 높일 수 있도록 하는 것으로, 광축의 바른 정렬은 실리콘광학테이블상에 결합되는 반도체레이저의 광원과 광섬유의 코아 중심축간의 정렬에 의해 좌우되며, 광섬유의 정렬은 전술한 바와 같이 광섬유가 설치되는 가이드 V홈의 폭에 의해 결정된다. 따라서, 가이드 V홈의 폭의 오차는 반도체레이저의 광원으로부터 광을 수신하는 광섬유의 수신광 오차를 초래하기 때문에, 제작시 허용오차의 범위에 관계없이 광축정렬이 가능하도록 하는 것이 능동정렬이며, 본 발명에서는 이와 같은 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블을 제공하고 있는 것이다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘 광학테이블의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

즉, 도 4는 기존방식의 수동정렬은 물론 능동정렬이 가능한 본 발명에 따른 실리콘광학테이블의 외관을 도시하고 있는 것으로, 본 발명에 따른 실리콘광학테이블(10)의 특징은 실리콘광학테이블(10)상에 형성되어 광섬유(30)의 크래드(34)가 놓여지는 가이드 V홈(20)이 종래의 실리콘광학테이블상에 가공되는 가이드 V홈의 폭보다 다소 넓게 설계되고, 실리콘광학테이블(10)상의 가장자리부로 뻗어있는 상기 가이드 V홈(20)의 후방에는 광섬유(30)의 자켓(36)이 그 내측에 배치될 수 있는 크기의 자켓용 V홈(70)이 가공되어 있고, 반도체레이저(40)와 인접하는 가이드 V홈(20)의 일단에는 가이드 V홈(20)의 폭보다 다소 작은 즉, 종래의 가이드 V홈 크기의 지레부(80)가 형성되어 있으며, 나머지 구성요소는 종래의 실리콘광학케이블의 구성과 동일하게 이루어진다.

한편, 도 5에는 도 4에 도시된 실리콘광학테이블(10)에 광부품이 배치된 조립 상태를 도시하고 있는 것으로, 가이드 V홈(20)의 내측으로 광섬유(30)의 크래드(34)가 위치하게 되고, 자켓용 V홈(70)에는 광섬유(30)의 자켓(36)이 놓여지며, 반도체레이저(40)가 위치되는 곳의 솔더(42)에 열을 가하여 녹아 내리게 한 후에 정렬키(41)를 기준으로 반도체레이져(40)를 정해진 위치에 맞추어 접착시킨다. 또한, 반도체레이저(40)의 전방에 위치한 솔더범프(52)에는 반도체레이저(40)에서 나온 빛을 감지하기 위해 모니터포토다이오드(50)가 접착되어진다.

그리고, 반도체레이저(40)의 전방과 모니터포토다이오드(50)의 후방 사이의 실리콘광학테이블 상에는 금속거울(60)이 설치되는데, 이 금속거울(60)은 반도체레이저(40)의 전방에서 나온 출력광이 실리콘광학테이블(10)에 흡수되지 않고 모니터포토다이오드(50)로 반사되도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 실리콘광학테이블(10)상의 가이드 V홈(20)과 자켓용 V홈(70)에 배치된 광섬유(30)의 고정은 먼저, 지레부(80)에서 접착제로 광섬유를 일단 고정시켜 수동정렬한 후에, 광섬유(30)의 후단인 자켓부(36)를 잡고 반도체레이저(40)에서 나오는 출력광이 광섬유(30)의 코아(32)에 수신되어 광섬유(30)를 통해 출력되는 출력광을 측정하면서 최대의 출력광이 나올때 자켓부(36)를 자켓용 V홈(70)에 접착제를 이용하여 고정시키게 되면 반도체레이저(40)로부터 나오는 광이 광섬유(30)에 최대의 효율로 수신되는 상태가 유지되는 것이다.

즉, 본 발명에 따른 실리콘광학테이블은 종래 수동정렬타입의 실리콘광학테이블에서 광섬유 제작시 발생될 수 있는 제작오차 및 가이드 V홈 가공시 발생될 수 있는 허용오차 및 반도체레이저 결합시 발생될 수 있는 부착높이의 오차 등으로 광축정렬이 제대로 이루어지지 못해 광효율이 떨어졌던 단점을 지레부를 기준으로 광섬유의 능동정렬을 통해 최대의 광이 수신될 수 있는 광축정렬이 가능하도록 하는구조로 이루어져 있으며, 도면 부호중 e는 전극레이어로서 실리콘광학테이블에 배치된 광부품에 연결되어 전류가 도통되도록 하는 연결소자이다.

한편, 이하에서는 상술한 실시예에 따른 본 발명의 실리콘광학테이블에 광섬유의 광축정렬을 하는 방법 및 그 원리에 대해서 설명한다.

도 6 및 도 7은 광섬유의 능동정렬의 원리를 이해하기 용이하도록 도시한 모식도와 단면도를 나타내고 있는 것으로서, 지렛대원리에 의해 정렬되어질 수 있는 광섬유(30)의 Δx 및 Δz의 변화량은 다음 수식으로 정의된다(ｙ방향은 고정).

여기서, a 및 b는 도 5에서 알 수 있듯이 지레부(80)에서 가이드 V홈(20)의 후단까지의 거리 및 지레부(80)에서 반도체레이저(40) 방향의 가이드 V홈(20)까지의 광섬유(30)의 거리를 나타내며, λ및 υ는 지레부(80)에서 a만큼 떨어진 위치에서의 χ방향 및 ｚ방향의 움직인 거리를 나타낸다.

실제 χ방향에서 움직일 수 있는 거리는 도 7에 도시된 바와 같이,실리콘광학테이블(10)에서의 가이드 V홈(20)의 폭에 의해 결정된다.

일례를 들어 설명하면, a가 2㎜(=2000㎛), b가 200㎛라고 할 때 광섬유(30) 끝단에서 χ방향으로 움직일 수 있는 거리(λ)는 (식 1a)에 의해

로 나타낼 수 있고, (식 2a)를 정리하면,

가 되며, Δχ의 범위가 ±2㎛가 되도록 하기 위해서는 λ의 값은 ±20㎛가 된다. 또한, 상기 a,b 그리고 지레부(80)의 홈의 폭이 146㎛인 상태에서 가이드 V홈(20)의 폭을 결정하기 위해서는, 지레부(80)의 폭 보다 광섬유(30)의 후단에서 좌우방향으로 이동될 수 있는 변위량 λ는 ±20㎛보다 2배(양방향 이동변위를 고려해서)만큼 커져야 한다. 따라서, 설계되어지는 가이드 V홈(20)의 폭은 146㎛+(20㎛×2)=186㎛로 하면 된다. 이를 식으로 나타내면,

와 같다.

또한, 도 7을 참조하면서 Δｚ에 대해서 살펴보면

도 7에서 점선으로 표시된 홈의 치수 146㎛는 지레부(80)의 홈의 폭이고, 실선은 Δx 량을 ±2㎛로 하기 위해 설계된 가이드 V홈(20)의 폭이다. 이때, 가이드 V홈(20)이 146㎛에서 186㎛로 증가 되었을 때, 아래 방향으로 광섬유(30)가 움직일 수 있는 거리(υ)는 가이드 V홈(20)에 의해 제한되는데, 이때 움직일 수 있는 거리는 아래의 식에 의해 산출될 수 있다.

여기서, θ는 습식식각 특성상 55.74가 되며, 따라서 최종적인 값(υ)은 약 28㎛가 된다. 이때, 지레부(80)에서 b만큼 떨어진 위치(레이저 광원쪽)에서 움직이는 거리는 (식 1b)에 의해서 2.8㎛ 움직이게 된다.

한편, 지레부(80)에서 b만큼 떨어진 위치에서 위쪽방향으로는 무한대로 움직일 수 있지만, 지레부(80)에서 a만큼 떨어진 위치에서는 -28㎛까지만 움직일 수 있게 되고, 따라서Δz는 -28㎛~2.8㎛까지의 값을 가질 수 있다

상술한 방법으로 광섬유(30)를 지레부(80)에 접착시킨 후에 χ-ｚ방향으로 움직이면서 광섬유(30)로 나오는 출력광이 최대인 지점을 설정하여 광섬유(30)를 완전히 고정시키고, 다시 광섬유(30)의 자켓(36)을 자켓용 V홈(70)에 고정시키면 기존의 실리콘광테이블의 구조적인 변동에 의한 광결합 손실을 크게 줄일 수 있게 된다.

한편, 반도체레이저(40)와 결합되는 광섬유(30)의 부분을 미세하게 움직이기 위해서는 (식 1a), (식 1b)에서 알수 있듯이 b를 작게하거나 a를 크게하면 되나, 실리콘광학테이블(10)의 규격상 a를 한없이 크게 할 수는 없기 때문에 가능한 b를 작게하는 것이 바람직하지만, 가이드 V홈(20)의 습식각의 특성과 Δｚ를 확보하기 위해서는 b를 작게만 할 수 없다. 따라서 이와 같은 한계로 인해 단순히 a, b의 설계규격으로 미세조절이 어렵지만, 광섬유의 후단부를 χ, ｚ방향으로 미세하게 움직이면 결과적으로 Δχ, Δｚ를 미세하게 움직일 수 있게 되어 광섬유의 능동조절이 가능한 것이다.

실리콘광학테이블(10)상에 있는 광섬유(30)가 아닌 가이드 V홈(20)의 후방에 있는 광섬유의 자켓(36)을 움직이면 χ, ｚ방향의 이동변위량인 λ및 υ를 ㎛단위로 제어할 수 있어 능동정렬을 위한 반도체레이저(40)의 앞부분의 광섬유(30)의 미세한 조절을 기계적인 장치가 아닌 수작업으로 가능하도록 하는 것이다.

한편, 상술한 실리콘광학테이블(10)에 광섬유 자켓용 V홈(80)을 가공하여 광섬유의 자켓(36)을 고정시키는 방법을 이용할 경우, 자켓용 V홈(80)을 가공하기 위해 별도의 공정이 뒤따르게 되어 작업공정의 복잡에 따른 실리콘광학테이블의 원가상승요인을 배제하기 위해 별도의 자켓용 V홈의 가공이 필요치 않고 단지 다이싱(dicing)만으로 제작이 가능하도록 하는 실리콘광학테이블의 또 다른 실시예가 도 8에 도시되어 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 실리콘광학테이블(10)보다 다소 규격이 큰 실리콘판(90)을 실리콘광학테이블(10)의 저면에 결합시키고, 실리콘광학테이블(10)의 일측으로 노출된 실리콘판(90)의 상면에 광섬유의 자켓(36)을 올리고, 광섬유의 크래드(34)부분만 실리콘광학테이블(10)상에 오도록 하여 광섬유를 결합시킨다.

이때, 상기 실리콘광학테이블(10)은 통상 광섬유의 자켓(36)의 반경이 450㎛로 이루어진 것을 감안하여 그 두께가 450㎛보다 조금 두껍게 제작함으로써 광섬유의 자켓(36)부가 실리콘판(90)의 상면에서 미소한 단차(t)가 발생되어 실리콘광학테이블(10)상에 배치된 광섬유(30)의 광축조절이 가능하도록 하며, 광의 최대 수신이 가능하도록 조절한 후에는 접착제를 이용하여 실리콘판(90)위에 자켓(36)부를고정하면 광섬유의 조립이 완료되며, 광섬유의 조립시나 조립후에 실리콘광학테이블(10)의 취급시에도 실리콘판(90)에 고정된 자켓(36)을 잡고 취급할 수 있게 되어 광섬유 내부의 코아(32)가 끊어지는 것을 예방할 수 있는 조립구조를 갖는다.

이와 같은 특징적인 형상으로 이루어진 수동 및 능동 정렬이 가능한 실리콘광학테이블에 광부품을 모두 조립한 후에는 실리콘광학테이블(10)상의 광부품을 외부공기와 차단하기 위해 밀봉작업을 하여야 하는데, 이의 밀봉수단으로 종래에는 실리콘젤을 이용하여 광부품의 상면에 도포함으로써 광부품의 밀봉작업을 수행하였으나, 이러한 밀봉은 정교한 정렬이 이루어진 광축 및 광결합효율에 영향을 미치게 되어 광결합효율을 저하시키고 밀봉효과 또한 좋지 못한 단점이 있었다. 따라서, 본 발명에서는 실리콘광학테이블상에 결합된 광부품을 밀봉하기 위해 정교한 정렬이 이루어진 광섬유를 가압하지 않도록 함과 동시에 밀봉효과 또한 정밀하게 이루어질 수 있도록 하는 유리돔(100)을 이용하였다(도 9에 도시됨).

상기 유리돔(100)은 반구형상으로 이루어져 있으며, 도 10에 도시된 바와 같이 광섬유(100)가 배치된 부위를 밀봉하는 유리돔(100)의 테두리부에는 광섬유(30)를 가압하지 않고 긴밀히 밀착되어 밀봉작업이 이루어지도록 반구형의 절단부(102)가 형성되어 있으며, 실리콘광학테이블(10)상의 접착은 저융점유리파우더나 접착제를 이용하여 고정시킴으로써 완벽한 밀봉이 이루어지는 구조를 갖는다.

이와 같은 형상과 구조로 이루어지는 본 발명은 실리콘광학테이블(10)상에 광섬유(30)가 놓여지는 가이드 V홈(20)의 전방에 지레부(80)가 구비되어 광섬유(30)의 수동정렬이 가능함은 물론 상기 지레부(80)보다 그 폭이 다소 크게형성된 가이드 V홈(20)과 광섬유의 자켓(36)이 고정되는 자켓용 V홈(80) 또는 실리콘광학테이블(10)의 저면에 실리콘판(90)이 결합되어 실리콘광학테이블상에 배치된 광섬유의 자켓(36)이 고정될 수 있는 구조로 이루어져 지레부(80)에 일단이 고정된 광섬유(30)가 자켓(36)부의 능동정렬로 인해 광결합효율을 향상시키고, 광섬유가 자켓에 의해 실리콘광학테이블에 고정 설치됨으로써 취급시 광섬유(30)의 끊어짐을 방지할 수 있게 되어 제품의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 유리돔(100)을 이용한 실리콘광학테이블(10)의 밀봉작업으로 외부 공기 및 수분을 효과적으로 차단시켜 광결합효율의 향상은 물론 제품의 내구성도 함께 향상시킬 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 광축을 이루는 광섬유가 배치되는 선단부에 전후방의 가이드 V홈보다 그 폭이 작은 지레부의 V홈이 형성되고, 가이드홈의 후단부에는 광섬유의 자켓이 위치되어 전방의 지레부에 놓여진 광섬유 선단부를 광원의 중심부와 일치되도록 능동적으로 조절가능한 구조로 이루어져 광섬유의 수신광효율을 향상시켜 제품의 신뢰성 향상은 물론 광섬유의 끊어짐을 방지하여 광모듈조립성을 향상시켜 생산수율을 향상시킬 수 있도록 하고, 이로 인해 제품의 원가를 낮춰 저렴한 가격대의 광부품을 제공할 수 있으며, 실리콘광학테이블의 광부품을 밀봉시키는 유리돔이 결합되어 확실한 수분침투 및 외부공기를 차단하여 광결합효율을 향상킬 수 있는 실리콘광학테이블을 제공하는 유용한 효과를 제공한다.

Claims

상면에 반도체레이저와 모니터포토다이오드가 결합되고, 상기 반도체레이저 일측으로 상면에 가공된 가이드 V홈 내측으로 광섬유가 결합되어 광축이 구성될 수 있도록 하는 실리콘광학테이블에 있어서,

상기 반도체레이저로부터 광을 수신할 수 있도록 광섬유가 내측에 배치되는 상기 가이드 V홈의 선단부에는 광섬유 선단부를 수직 및 좌우 능동정렬이 가능하여 반도체레이저로부터 최대의 광을 수신할 수 있도록 가이드 V홈보다 그 폭이 다소 작은 가이드홈인 지레부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블.
제 1항에 있어서,

상기 가이드 V홈의 후방에는 광섬유의 끊김을 방지하고, 상기 가이드 V홈에 놓여진 광섬유가 그 선단부에 구비된 지레부를 기준으로 반도체레이저에 대해 광축정렬이 원활하게 이루어지도록 조절가능한 광섬유 자켓이 부착 고정되는 자켓용 V홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블.
제 1항에 있어서,

상기 실리콘광학테이블의 저면에는 실리콘광학테이블보다 다소 큰 규격으로이루어져 가이드 V홈 후방의 실리콘광학테이블의 외측으로 일부 노출되도록 결합되고, 상기 가이드 V홈에 놓여진 광섬유가 지레부를 기준으로 광축정렬이 이루어진 후에 광섬유의 자켓이 그 상면에 부착 고정될 수 있는 실리콘 판이 결합되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블.
제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서,

상기 실리콘광학테이블에 배치된 광부품을 외부공기와 차단되도록 광섬유의 수광부위와 반도체레이저 및 모니터포토다이오드의 상부를 감쌀수 있는 반구형 유리돔이 밀봉 조립되고, 상기 유리돔의 테두리 일측에는 광섬유의 상부에 씌여질 수 있는 반구형 절단부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수동 및 능동정렬이 가능한 실리콘광학테이블.