KR20110138016A - 레이저 모듈 - Google Patents

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KR20110138016A KR1020100058087A KR20100058087A KR20110138016A KR 20110138016 A KR20110138016 A KR 20110138016A KR 1020100058087 A KR1020100058087 A KR 1020100058087A KR 20100058087 A KR20100058087 A KR 20100058087A KR 20110138016 A KR20110138016 A KR 20110138016A
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Abstract

본 발명은 레이저 광의 고속변조가 가능한 레이저 모듈을 개시한다. 그 모듈은, 기판 상에서 레이저 광을 발진하는 발진부와, 상기 발진부의 일측 상기 기판 외부에서 상기 레이저 광을 전반사하는 외부공진 반사부와, 상기 외부공진 반사부에 대향되는 상기 발진부 타측의 기판 상에서 상기 레이저 광을 변조하는 변조부와, 상기 변조부 및 상기 발진부사이의 상기 기판에서 상기 레이저 광을 상기 외부 공진 반사부로 반사하고 상기 변조부에 출력하는 내부공진 반사부를 포함한다.

Description

레이저 모듈 {laser module}
본 발명은 레이저 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 레이저 광을 고속으로 변조할 수 있는 레이저 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-008-02, 과제명: FTTH 고도화 광부품 기술개발].
최근, 음성, 데이터, 방송 융합 서비스 등에 대한 수요가 증가함에 따라 큰 통신용량을 서비스할 수 있는 광 전송망인 WDM-PON(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network)과 이 광 전송망에 사용될 광원 개발이 중요해지고 있다. WDM-PON 광 전송망은 일정한 파장간격의 채널들을 파장가변시키면서 각 채널들의 파장을 미세하게 파장가변시킬 수 있고 고속 변조가 가능한 파장가변 레이저 모듈을 필요로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 레이저 광을 고속 변조할 수 있는 레이저 모듈을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 파장가변 범위가 넓은 레이저 모듈을 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 일정한 파장간격의 파장을 갖는 레이저 광을 출력하는 레이저 모듈을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 기판 상의 발진부 및 변조부사이에서 단일 집적된 내부 공진 반사부를 포함하는 레이저 모듈을 개시한다. 그 모듈은, 기판; 상기 기판 상에서 레이저 광을 발진하는 발진부; 상기 발진부의 일측 상기 기판 외부에서 상기 레이저 광을 전반사하는 외부공진 반사부; 상기 외부공진 반사부에 대향되는 상기 발진부 타측의 기판 상에서 상기 레이저 광을 변조하는 변조부; 및 상기 변조부와 상기 발진부사이의 상기 기판에서 상기 레이저 광을 상기 외부 공진 반사부로 반사하고 상기 변조부에 출력하는 내부공진 반사부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 내부 공진 반사기부는 상기 발진부에 정수배의 파장을 갖는 상기 레이저 광을 선택적으로 반사하는 콤 반사부를 포함할 수 있다. 콤 반사부는 발진부 및 변조부 사이의 기판 상에서 단일 집적될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 콤 반사부는 링 공진기, 브래그 격자 반사기, 및 패브리페롯 에탈론 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 링 공진기는 상기 발진부에 연결되는 제 1 피드백단과, 상기 변조부에 연결되는 상기 제 1 출력단과, 상기 발진부 및 상기 변조부에 각기 대향되는 상기 제 1 출력단 및 상기 제 1 피드백단의 말단들을 연결하는 제 1 커플러와, 상기 제 1 커플러에 연결되고 상기 레이저 광을 시계방향 또는 반시계 방향으로 진행시키는 링 공진 도파로와, 상기 제 1 커플러에 대향되는 상기 링 공진 도파로의 타측에 연결되는 제 2 커플러와, 상기 제 2 커플러에서 분기되는 제 2 피드백 단 및 제 2 출력단을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 1 피드백단, 상기 제 2 피드백단, 및 상기 링 공진 도파로 중 적어도 하나의 상부에 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 가변시키기 위해 외부에서 전압 또는 전류가 인가되는 적어도 하나의 박막 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 링 공진기는 상기 제 2 커플러에 대향되는 상기 제 2 피드백단의 말단에 연결되고 상기 링 공진 도파로에서 상기 제 2 피드백단으로 전달되는 레이저 광을 다시 상기 제 2 피드백단을 통해 상기 링 공진 도파로에 반사하는 반사경을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 링 공진기는 상기 제 2 커플러에 대향되는 상기 제 2 피드백단의 말단을 상기 발진부와 상기 제 1 피드백단사이에 연결하고, 상기 발진부에서 진행되는 레이저 광을 상기 제 1 피드백단과 상기 제 2 피드백단으로 분리하여 전송하고 상기 제 1 피드백단과 상기 제 2 피드백단으로 피드백되는 상기 레이저 광을 상기 발진부로 전달하는 3dB 커플러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 2 커플러에 대향되는 상기 제 2 출력단에 연결된 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 커플러 및 제 2 커플러는 갭 커플러 및 다중모드 간섭 커플러 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 커플러와 제 2 커플러는 상기 레이저 광의 파워 분기가 동일한 3dB 커플러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 외부 공진 반사부는 필름형 반사기 또는 브래그 격자 반사기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 외부 공진 반사부와 상기 발진부 사이의 상기 기판 상에 형성된 스팟 사이즈 컨버터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 발진부는 이득매질이 첨가된 SLD, 반도체 광 증폭기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변조부는 마하젠더 간섭기형 변조기, 전계흡수형 변조기, 위상 변조기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 변조기의 후단에서 상기 레이저 광의 파워를 증폭하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예적 구성에 따르면, 기판 상의 발진부와 변조부 사이에 콤 반사부를 배치하여 상기 발진부와 상기 콤 반사부에서 공진되는 레이저 광을 변조부에서 고속으로 변조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기판의 외부에 배치되는 파장가변 파장선택 반사부를 이용하여 파장 가변 범위를 넓히고, 일정한 파장간격의 레이저 광을 출력할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 모듈을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1을 보다 구체적으로 나타낸 평면도.
도 3은 레이저 광의 파장에 따른 파장가변 파장선택 반사부의 반사율과, 콤 반사부의 반사율 및 투과율을 비교하여 나타낸 그래프들.
도 4 및 도 5는 링 공진기로 이루어진 도 2의 콤 반사부를 나타낸 평면도들.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 모듈을 개략적으로 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1을 보다 구체적으로 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 모듈(100)은, 기판(10) 상에서 레이저 광을 발진하는 발진부(20)와, 상기 레이저 광을 변조하는 변조부(30)사이에 단일(monolithic) 집적된 콤 반사부(50)를 포함할 수 있다. 콤 반사부(50)에 대향되는 발진부(20)의 타측 기판(10) 외부에 파장가변 파장선택 반사부(40)가 배치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 파장가변 파장선택 반사부(40)와 발진부(20)간의 결합효율을 증가시키기 위해 발진부(20)의 전단에 스팟 사이즈 컨버터(Spot Size Converter: SSC)가 기판(10) 상에서 집적될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 모듈(100)은 기판(10) 상에서 콤 반사부(50)에 의해 발진부(20)로부터 분리된 변조부(30)에서 레이저 광을 고속으로 변조시킬 수 있다. 또한, 기판(10)의 외부에서 파장가변 파장선택 반사부(40)를 이용하여 파장 가변 범위를 넓힐 수 있다. 레이저 광은 약 10Gbps 이상으로 고속 변조될 수 있다.
파장가변 파장선택 반사부(40)와 콤 반사부(50)는 발진부(20)의 양측에서 레이저 광을 반사할 수 있다. 레이저 광은 파장가변 파장선택 반사부(40)와 콤 반사부(50)사이에서 공진될 수 있다. 파장가변 파장선택 반사부(40)는 기판(10)의 외부에서 레이저 광을 반사하는 외부 공진 반사기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파장가변 파장선택 반사부(40)는 필름형 반사기 또는 브래그 격자 반사기를 포함할 수 있다. 파장가변 파장선택 반사부(40)는 외부에서 주어지는 온도에 비례하는 굴절률의 변화에 따라 반사되는 레이저 광의 파장을 연속적으로 가변시킬 수 있다. 파장가변 파장선택 반사부(40)는 넓은 파장영역에서 레이저 광을 반사시킬 수 있다. 레이저 광은 파장가변 파장선택 반사부(40)에 인가되는 전압 또는 전류의 변화에 따른 열광학효과 또는 전기광학효과로부터 반사 파장이 연속적으로 가변될 수 있다.
콤 반사부(50)는 발진부(20)에서 발진되는 레이저 광을 반사하여 상기 발진부(20) 및 파장가변 파장선택 반사부(40)로 피드백시킬 수 있다. 콤 반사부(50)는 특정 파장의 정수 배를 갖는 레이저 광을 반사할 수 있다. 콤 반사부(50)는 발진부(20)와 함께 기판(10) 상에서 단일 집적될 수 있다. 콤 반사부(50)는 내부 공진 반사부를 포함할 수 있다. 또한, 콤 반사부(50)는 파장가변 파장선택 반사부(40)에서 발진부(20)를 거쳐 진행되는 일정 세기 이상의 레이저 광을 변조부(30)에 출력할 수 있다. 예를 들어, 콤 반사부(50)는 링 공진기, 브래그 격자 반사기, 및 패브리페롯 에탈론 필터 (Fabry-Perot etalon filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발진부(20)는 전기적인 신호에 의해 레이저 광을 발진할 수 있다. 예를 들어, 발진부(20)는 SLD(Super Luminescent Diode), 리지(ridge)형 반도체 광 증폭기, 평판 매립(Planar Buried Heterostructure: PBH)형 반도체 광 증폭기를 포함할 수 있다.
변조부(30)는 전기적인 디지털 신호 또는 아날로그 신호가 실린 레이저 광으로 변조할 수 있다. 예를 들어, 변조부(30)는 마하젠더 간섭기형 변조기, 전계흡수(Electro-static Absorption: EA)형 변조기, 위상 변조기를 포함할 수 있다.
발진부(20), 변조부(30), 및 콤 반사부(50)는 기판(10) 상에서 클래딩 층에 둘러싸이거나 공기 중에 노출될 수 있다. 기판(10) 상의 변조부(30)와, 발진부(20)의 상부에는 전압 또는 전류가 인가되는 제 1 박막 전극(미도시) 및 제 2 박막 전극(미도시)이 도 2와 같이 배치될 수 있다.
도 3은 레이저 광의 파장에 따른 파장가변 파장선택 반사부(40)의 반사율과, 콤 반사부(50)의 반사율 및 투과율을 비교하여 나타낸 그래프들이다.
도 3을 참조하면, 파장가변 파장선택 반사부(40) 및 콤 반사부(50)는 서로 동일한 반사 파장들(λ1, λ2, … λn)의 레이저 광을 반사하면서 공진시킬 수 있다. 또한, 콤 반사부(50)는 파장가변 파장선택 반사부(40)에서 반사된 반사파장들(λ1, λ2, … λn)의 레이저 광을 투과할 수 있다. 여기서, 가로축들은 레이저 광의 파장대를 나타나고, 세로축들은 해당 파장대에서의 레이저 광의 반사율 및 투과율을 나타낸다. 파장가변 파장선택 반사부(40)는 레이저 광의 파장을 연속적으로 가변시킬 수 있다. 반면, 콤 반사부(50)는 일정 파장간격(dλ)의 파장을 갖는 레이저 광을 반사 및 투과할 수 있다.
예를 들어, 파장가변 파장선택 반사부(40)에서 제 1 파장(λ1)의 레이저 광을 반사하면, 콤 반사부(50)는 제 1 파장(λ1)의 레이저 광을 공진하여 출력할 수 있다. 또한, 파장가변 파장선택 반사부(40)에서 제 2 파장(λ2)의 레이저 광을 반사하면, 콤 반사부(50)는 제 2 파장(λ2)의 레이저 광을 공진하여 출력할 수 있다. 반면, 제 1 파장과 제 2 파장 사이의 레이저 광은 파장가변 파장선택 반사부(40)에서 반사하더라도 콤 반사부(50)를 통해 출력될 수 없다. 따라서, 콤 반사부(50)는 파장간격만큼 이동되는 파장을 갖는 레이저 광을 공진시키고, 출력할 수 있다. 여기서, 콤 반사부(50)는 링 공진기로 이루어질 경우, 반사 또는 출력되는 레이저 광의 파장을 미세하게 가변할 수 있다.
도 4 및 도 5는 링 공진기로 이루어진 도 2의 콤 반사부(50)를 더욱 상세히 나타낸 평면도들이다. 콤 반사부(50)는 링 공진기와 동일한 부호로 설명될 수 있다.
도 4를 참조하면, 링 공진기(50)는 제 1 피드백단(51)과 제 1 출력단(52) 사이의 제 1 커플러(54)에 연결된 링 공진 도파로(53)와, 상기 링 공진 도파로(53)에 연결된 제 2 커플러(55)의 제 2 피드백단(56)에 연결된 반사경(59)을 포함할 수 있다.
링 공진 도파로(53)는 링의 길이에 대응되는 파장간격으로 레이저 광을 공진시킬 수 있다. 제 1 커플러(54)와 제 2 커플러(55)는 링 공진 도파로(53)에서 공진되는 레이저 광의 일부 또는 전부를 각각 제 1 피드백단(51) 및 제 1 출력단(52)과, 제 2 피드백단(56) 및 제 2 출력단(57)으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 1 커플러(54)와 제 2 커플러(55)는 갭 커플러 및 다중모드 간섭 커플러 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 레이저광 출력 특성과 레이저 출력파워를 향상시키기 위해 발진부(20)와 변조부(30)로 전송되는 광 신호의 파워들을 같거나 혹은 다르게 할 수 다. 제 1 커플러(54)와 제 2 커플러(55)는 레이저 광의 파워 분기가 같은 3dB 커플러를 더 포함할 수 있다.
반사경(59)은 링 공진 도파로(53)에서 공진되는 레이저 광을 반사할 수 있다. 제 2 출력단(57)에는 레이저 광을 감지하는 센서(62)가 배치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 링 공진 도파로(53)와 반사경(59)사이의 제 2 피드백단(56) 상에서 레이저 광의 파장을 미세하게 가변할 수 있는 제 4 박막 전극이 배치될 수 있다. 제 4 박막 전극은 제 1 피드백단(51) 상에 배치될 수도 있다.
도 4에 도시된 실선 화살표들은 파장가변 파장선택 반사부(40) 및 발진부(20)에서 반사경(59) 및 변조부(30)로 전달되는 레이저 광을 나타내고, 점선 화살표들은 반사경(59)에서 파장가변 파장선택 반사부(40) 및 발진부(20)로 전달되는 레이저 광을 나타낸다. 파장가변 파장선택 반사부(40) 및 발진부(20)에서 전달되는 레이저 광은 링 공진 도파로(53)를 거쳐 반사경(59)에서 반사될 수 있다. 레이저 광은 링 공진 도파로(53)에서 시계방향으로 진행되면서 공진될 수 있다. 반사경(59)에서 반사되는 레이저 광은 링 공진 도파로(53)를 거치면서 공진된 후에, 파장가변 파장선택 반사부(40) 및 발진부(20)로 피드백될 수 있다. 레이저 광은 링 공진 도파로(53)에서 반시계 방향으로 회전되면서 공진될 수 있다. 링 공진 도파로(53)에서 공진되는 레이저 광의 파장간격은 수학식1에 대응될 수 있다.
Figure pat00001
dλ는 링 공진기(50)에서 공진되는 레이저 광의 파장 간격이고, λ는 제 1 출력단(52)으로 출력되는 레이저 광의 파장이고, n은 링 공진 도파로(53)의 굴절률이고, L은 링 공진 도파로(53)의 길이이다. 링 공진 도파로(53)에서 공진되는 레이저 광의 파장 간격은 제 1 출력단(52)으로 출력되는 레이저 광 파장의 제곱에 비례하고, 링 공진 도파로(53)의 길이에 반비례한다. 링 공진 도파로(53)는 레이저 광의 파장간격을 결정할 수 있다. 링 공진 도파로(53)의 길이가 조절되면 제 1 출력단(52)으로 출력되는 레이저 광의 파장 간격이 쉽게 조절될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 모듈(100)은, 링 공진 도파로(53)의 길이에 의해 결정되는 파장간격의 정수배로 가변되는 파장을 갖는 레이저 광을 출력할 수 있다. 링 공진 도파로(53) 상에는 제 3 박막 전극(58)이 배치될 수 있다. 제 3 박막 전극(58)에 전압 또는 전류가 인가되면, 전기광학효과에 의한 링 공진조건이 변화되면서 콤 반사부(50)에서 반사되는 레이저 광의 파장들이 미세하게 가변될 수 있다.
도 5를 참조하면, 링 공진기(50)는 발진기에 연결된 광 도파로에서 제 1 피드백단(51) 및 제 2 피드백단(56)을 분기시키는 3dB 커플러(60)와, 상기 제 1 피드백단(51) 및 제 2 피드백단(56)에 각각 제 1 커플러(54) 및 제 2 커플러(55)를 통해 연결된 링 공진 도파로(53)를 포함할 수 있다. 제 1 커플러(54) 및 제 2 커플러(55)는 상기 제 1 피드백단(51) 및 제 2 피드백단(56)에 대향되는 방향으로 제 1 출력단(52)과 제 2 출력단(57)에 연결될 수 있다. 3dB 커플러(60)는 파장가변 파장선택 반사부(40) 및 발진부(20)에서 전달되는 레이저 광을 제 1 피드백단(51)과 제 2 피드백단(56)으로 분리할 수 있다. 예를 들어, 3dB 커플러(60)는 레이저 광을 상기 제 1 피드백단(51)과 제 2 피드백단(56)으로 각각 50%씩 나누어 전달할 수 있다. 또한, 3dB 커플러(60)는 링 공진 도파로(53)에서 제 1 피드백단(51)과 제 2 피드백단(56)을 통해 되돌아 오는 레이저 광을 파장가변 파장선택 반사부(40) 및 발진부(20)에 피드백시킬 수 있다.
도 5에 도시된 실선 화살표들과 점선 화살표들은 콤 반사부(50) 내에서 레이저 광의 진행 방향을 나타낸다. 실선 화살표들과 점선 화살표들은 서로 방향만 다를 뿐 서로 동일한 레이저 광의 세기 또는 양을 나타낼 수 있다. 이는, 3dB 커플러(60)에서 제 1 피드백단(51)과 제 2 피드백단(56)에 레이저 광이 균등하게 배분되기 때문이다. 실선 화살표들에 대응되는 레이저 광은 제 1 피드백단(51) 및 제 1 커플러(54)를 통해 링 공진 도파로(53) 내에서 시계방향으로 회전될 수 있다. 레이저 광은 이후에 제 2 커플러(55) 및 제 2 피드백단(56)을 통해 발진부(20)로 피드백되면서 공진될 수 있다. 점선 화살표들에 대응되는 레이저 광은 제 2 피드백단(56) 및 제 2 커플러(55)를 통해 링 공진 도파로(53) 내에서 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이후에 제 1 커플러(54)와 제 1 피드백단(51)을 통해 발진부(20)로 피드백되면서 공진될 수 있다.
제 1 피드백단(51) 및 제 1 커플러(54)를 통해 진행되는 레이저 광은 그 일부가 제 1 출력단(52)을 통해 변조부(30)로 출력될 수 있다. 또한, 제 2 피드백단(56) 및 제 2 커플러(55)를 통해 진행되는 레이저 광은 제 2 출력단(57)을 통해 센서(62)에 출력될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 모듈(100)은 기판(10) 상에서 발진부(20), 콤 반사부(50), 및 변조부(30)가 모노리딕 집적된 증폭부(70)를 포함할 수 있다. 증폭부는 변조부(30)로부터 출력되는 레이저 광의 출력파워를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 증폭부(70)는 반도체 광 증폭기(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)를 포함할 수 있다. 증폭부(70)의 후단으로 연결되는 광섬유와의 결합효율을 증가시키는 SSC(Spot Size Converter, 미도시)가 기판(10) 상에서 집적될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저 모듈(100)은 기판(10) 상에서 콤 반사부(50)에 의해 발진부(20)로부터 분리된 변조부(30) 및 증폭부(70)에서 레이저 광을 고속으로 변조시킨 후 증폭시킬 수 있다. 레이저 광은 약 10Gbps 이상으로 변조되고, 약 3dBm 이상으로 증폭될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 기판 20 : 발진부
30 : 변조부 40: 파장가변 파장선택 반사부
50 : 콤 반사부 60: 3dB 커플러
70: 증폭부
100: 레이저 모듈

Claims (17)

  1. 기판;
    상기 기판 상에서 레이저 광을 발진하는 발진부;
    상기 발진부 일측의 상기 기판 외부에서 상기 레이저 광을 전반사하는 외부공진 반사부;
    상기 외부공진 반사부에 대향되는 상기 발진부 타측의 기판 상에서 상기 레이저 광을 변조하는 변조부; 및
    상기 변조부와 상기 발진부사이의 상기 기판에서 상기 레이저 광을 상기 외부 공진 반사부로 반사하고 상기 변조부에 출력하는 내부공진 반사부를 포함하는 레이저 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 공진 반사기부는 상기 발진부에 정수배의 파장을 갖는 상기 레이저 광을 선택적으로 반사하는 콤 반사부를 포함하는 레이저 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 콤 반사부는 링 공진기, 브래그 격자 반사기, 및 패브리페롯 에탈론 필터 중 적어도 하나를 포함하는 레이저 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서
    상기 링 공진기는 상기 발진부에 연결되는 제 1 피드백단과, 상기 변조부에 연결되는 상기 제 1 출력단과, 상기 발진부 및 상기 변조부에 각기 대향되는 상기 제 1 출력단 및 상기 제 1 피드백단의 말단들을 연결하는 제 1 커플러와, 상기 제 1 커플러에 연결되고 상기 레이저 광을 시계방향 또는 반시계 방향으로 진행시키는 링 공진 도파로를 포함하는 레이저 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 링 공진기는 상기 제 1 커플러에 대향되는 상기 링 공진 도파로의 타측에 연결되는 제 2 커플러와, 상기 제 2 커플러에서 분기되는 제 2 피드백 단 및 제 2 출력단을 더 포함하는 레이저 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 피드백단, 상기 제 2 피드백단, 및 상기 링 공진 도파로 중 적어도 하나의 상부에 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 가변시키기 위해 외부에서 전압 또는 전류가 인가되는 적어도 하나의 박막 전극을 포함하는 레이저 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 링 공진기는 상기 제 2 커플러에 대향되는 상기 제 2 피드백단의 말단에 연결되고 상기 링 공진 도파로에서 상기 제 2 피드백단으로 전달되는 레이저 광을 다시 상기 제 2 피드백단을 통해 상기 링 공진 도파로에 반사하는 반사경을 더 포함하는 레이저 모듈.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 링 공진기는 상기 제 2 커플러에 대향되는 상기 제 2 피드백단의 말단을 상기 발진부와 상기 제 1 피드백단사이에 연결하는 3dB 커플러를 더 포함하는 레이저 모듈.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 커플러에 대향되는 상기 제 2 출력단에 연결된 센서를 더 포함하는 레이저 모듈.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 커플러 및 제 2 커플러는 도파로가 두 개로 분리되는 분기결합기(splitter) 또는 갭 커플러 또는 다중모드 간섭 커플러 중 적어도 하나를 포함하는 레이저 모듈.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 커플러와 제 2 커플러는 상기 레이저 광의 파워 분기가 동일한 3dB 커플러를 더 포함하는 레이저 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 공진 반사부는 필름형 반사기 또는 브래그 격자 반사기를 포함하는 레이저 모듈.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 공진 반사부와 상기 발진부 사이의 상기 기판 상에 형성된 스팟 사이즈 컨버터를 더 포함하는 레이저 모듈.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 발진부는 이득매질이 첨가된 SLD, 반도체 광 증폭기 중 적어도 하나를 포함하는 레이저 모듈.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 변조부는 마하젠더 간섭기형 변조기, 전계흡수형 변조기, 위상 변조기 중 적어도 하나를 포함하는 레이저 모듈.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 변조기의 후단에서 상기 레이저 광의 파워를 증폭하는 증폭부를 더 포함하는 레이저 모듈.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 증폭부는 반도체 광 증폭기를 포함하는 레이저 모듈.
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