KR20190098665A - Integrated optical transmitting and receiving module - Google Patents

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KR20190098665A
KR20190098665A KR1020180060984A KR20180060984A KR20190098665A KR 20190098665 A KR20190098665 A KR 20190098665A KR 1020180060984 A KR1020180060984 A KR 1020180060984A KR 20180060984 A KR20180060984 A KR 20180060984A KR 20190098665 A KR20190098665 A KR 20190098665A
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optical
light
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lens
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KR1020180060984A
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강세경
허준영
이준기
이지현
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한국전자통신연구원
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Abstract

Disclosed is an integrated optical transception module. The integrated optical transception module provides a wavelength separation structure of an optical signal so that a wavelength separation degree is -25 dB or less even when a wavelength gap between an optical transmission signal and an optical reception signal is narrow (separated wavelength interval is less than 20 nm), by arranging an angle of incidence of an optical filter to be less than or equal to a predetermined angle.

Description

일체형 광 송수신 모듈{INTEGRATED OPTICAL TRANSMITTING AND RECEIVING MODULE}Integrated Optical Transceiver Module {INTEGRATED OPTICAL TRANSMITTING AND RECEIVING MODULE}

본 발명은 광 통신 시스템에서 광 신호를 변조 생성하고, 광 신호를 검출하는 광 송신기 및 광 수신기가 일체형으로 형성된 광 송수신 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an optical transmission / reception module integrally formed with an optical transmitter and an optical receiver for modulating and generating an optical signal in an optical communication system and detecting the optical signal.

광 송수신 모듈은 전기 신호를 수신하여 광신호를 변조 생성하고, 광신호를 수신하여 전기신호로 바꿔주는 모듈로서 광전송 시스템과 라우터 등의 종단에서 광 인터페이스를 담당한다. 광 송수신 모듈은 전송해야 할 데이터 용량이 늘어남에 따라 핵심 부품인 광송신 모듈 및 광수신 모듈의 고속화 및 소형화가 요구되고 있다. 광송신 모듈 및 광수신 모듈은 응용 분야에 따라 단일 파장 및 다파장 수용이 가능한 형태로 구현 될 수 있으며 또한 여러 가지 형상의 패키지로 구현 될 수 있다. The optical transmission / reception module receives an electrical signal, modulates and generates an optical signal, and receives an optical signal and converts the optical signal into an electrical signal. As the data transmission / reception module increases in size, the optical transmission / reception module and optical reception module, which are core components, are required to be faster and smaller in size. The optical transmission module and the optical reception module may be implemented in a form capable of accommodating a single wavelength and multiple wavelengths according to an application field, and may be implemented in packages of various shapes.

종래의 광 송수신 모듈은 하나의 광입력에 대해 양방향의 광송신 신호와 광수신 신호를 분리하기 위하여 45도로 기울어진 광학 필터를 사용함으로써 하나의 패키지 몸체에 광송신부와 광수신부를 제작하는 구조를 가진다. 이와 같이 종래의 광 송수신 모듈은 광송신 모듈 및 광수신 모듈을 하나의 패키지 몸체에 함께 구현함으로써 소형화에 유리한 장점이 있다.The conventional optical transceiver module has a structure of manufacturing an optical transmitter and an optical receiver in one package body by using an optical filter tilted at 45 degrees to separate an optical transmission signal and an optical reception signal in both directions for one optical input. . As described above, the conventional optical transmission / reception module has an advantage in miniaturization by implementing the optical transmission module and the optical reception module together in one package body.

종래의 광 송수신 모듈은 광송신 신호 및 광수신 신호에 사용되는 파장이 1.3um 파장과 1.5um 파장으로 상당히 큰 파장 분리 간격을 가짐으로써 이에 사용되는 광학 필터(박막형 필터)의 제작이 용이한 편이었다. 그러나 1.3um 파장 대역(또는, 1.5um 파장 대역) 내에서 파장 간격이 좁은(분리되는 파장 간격 < 20nm) 광송신 신호 및 광수신 신호를 분리하기 위하여 광신호의 입사각이 45˚인 광학 필터를 제작할 때 파장 분리 정도를 -25dB 이상으로 할 경우 설계 및 제작이 어려운 단점이 존재한다. Conventional optical transmission / reception module has a wavelength separation interval of 1.3um wavelength and 1.5um wavelength used for optical transmission signal and optical reception signal, and it is easy to manufacture optical filter (thin film type filter) used for this. . However, in order to separate the optical transmission signal and the optical reception signal with narrow wavelength intervals (separated wavelength interval <20 nm) within the 1.3 um wavelength band (or 1.5 um wavelength band), an optical filter having an incidence angle of an optical signal of 45 ° may be manufactured. When the wavelength separation degree is more than -25dB, design and fabrication are difficult.

본 발명은 일체형 광 송수신 모듈을 제작함에 있어 광학 필터의 입사각이 일정 각도 이하가 되도록 배치함으로써 광송신 신호와 광수신 신호의 파장 간격이 좁은 경우(분리되는 파장 간격 < 20nm)라도 파장 분리도가 -25dB 이하가 되도록 하는 광신호의 파장 분리 구조를 제공한다.According to the present invention, the wavelength separation degree is -25 dB even when the wavelength interval between the optical transmission signal and the optical reception signal is narrow (wavelength separation <20 nm) by arranging the incidence angle of the optical filter to be equal to or less than a predetermined angle in manufacturing the integrated optical transmission / reception module. A wavelength separation structure of an optical signal is provided.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 광 송수신 모듈은 광 송신 신호를 출력하는 광원; 광 수신 신호를 수신하는 광 검출 소자(Photodiode, PD); 상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 수직하게 배치된 기판 상에 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로에 수직한 평면을 기준으로 특정 각도만큼 기울어진 형태로 배치되는 광 파장 분리 블록; 상기 광 파장 분리 블록의 하부면 중 일정 영역에 배치되어 상기 광 송신 신호는 투과하고, 상기 광 수신 신호는 반사하는 광학 필터; 상기 광원 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제1 렌즈; 상기 광 검출 소자 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제2 렌즈 및 상기 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로 상에 배치되어 상기 광 파장 분리 블록을 통과한 광 송신 신호를 외부로 출력하고, 상기 외부로부터 수신된 광 수신 신호를 상기 광 파장 분리 블록으로 출력하는 제3 렌즈를 포함하고, 상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호는 상기 제1 렌즈를 통해 평행한 빔의 형태로 변환되어 상기 광학 필터를 투과 한 후 상기 제3 렌즈를 통해 외부로 출력되고, 상기 일체형 광 송수신 모듈로 수신된 광 수신 신호는 상기 제3 렌즈를 통해 상기 광 파장 분리 블록으로 수신되고, 상기 광학 필터에 의해 반사된 후 상기 광 파장 분리 블록의 상부면 중 일정 영역에 배치된 반사면에 의해 재반사되어 상기 제2 렌즈를 통해 광 검출 소자로 수신될 수 있다.An integrated optical transceiver module according to an embodiment of the present invention includes a light source for outputting a light transmission signal; A photodetector (PD) for receiving a light reception signal; An optical wavelength separation block disposed on a substrate vertically disposed in the package of the integrated optical transceiver module, the optical wavelength separation block being inclined by a specific angle with respect to a plane perpendicular to a traveling path of the optical transmission signal having a straight line shape; An optical filter disposed in a predetermined region of a lower surface of the optical wavelength separation block to transmit the light transmission signal and reflect the light reception signal; A first lens disposed between the light source and the light wavelength separation block; A second lens disposed between the optical detection element and the optical wavelength separation block and the optical transmission signal passing through the optical wavelength separation block and disposed on a traveling path of the optical transmission signal having the straight line shape, and outputting to the outside; And a third lens for outputting an optical reception signal received from the outside to the optical wavelength separation block, and the optical transmission signal output from the light source is converted into a parallel beam through the first lens to convert the optical filter. After transmission, the light reception signal output to the outside through the third lens and received by the integrated optical transmission / reception module is received by the optical wavelength separation block through the third lens, and is reflected by the optical filter. It may be re-reflected by a reflecting surface disposed in a predetermined area of the upper surface of the optical wavelength separation block and received by the photodetecting device through the second lens. .

상기 특정 각도는 상기 광학 필터로 입사되는 광 수신 신호의 입사각과 상기 광원 및 광 검출 소자 사이의 이격 거리에 따라 결정될 수 있다.The specific angle may be determined according to an incidence angle of the light reception signal incident to the optical filter and a separation distance between the light source and the light detection element.

상기 광원 및 광 검출 소자는 상기 광 파장 분리 블록의 폭(Width)을 증가시킴으로써 수용 가능한 채널의 수가 확장될 수 있다.The light source and the light detecting element may expand the number of acceptable channels by increasing the width of the optical wavelength separation block.

상기 광원 및 광 검출 소자는 그라운드(Ground)가 전기적으로 분리될 수 있다.Ground of the light source and the light detecting element may be electrically separated.

상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호를 평행함 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈 및 상기 광 파장 분리 블록으로부터 출력된 광 수신 신호를 상기 광 검출 소자에 광 결합하기 위한 제2 렌즈는 각각 독립적으로 형성되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 형성될 수 있다.A first lens for converting the light transmission signal output from the light source into the form of a parallel beam and a second lens for optically coupling the light reception signal output from the optical wavelength separation block to the light detection element are each independently. It may be formed or in the form of an integrated array lens.

상기 일체형 광 송수신 모듈은 TO 패키지가 적용될 수 있다.The integrated optical transceiver module may be applied to a TO package.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 광 송수신 모듈은 광 송신 신호를 출력하는 광원; 광 수신 신호를 수신하는 광 검출 소자(Photodiode, PD); 상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 수평하게 배치된 기판 상에 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로에 수직한 평면을 기준으로 특정 각도만큼 기울어진 형태로 배치되는 광 파장 분리 블록; 상기 광 파장 분리 블록의 제1 면 중 일정 영역에 배치되어 상기 광 송신 신호는 투과하고, 상기 광 수신 신호는 반사하는 광학 필터; 상기 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로 상에 배치되어 상기 광 파장 분리 블록을 통과한 광 송신 신호를 외부로 출력하고, 상기 외부로부터 수신된 광 수신 신호를 상기 광 파장 분리 블록으로 출력하는 제3 렌즈를 포함하고, 상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호는 상기 광원 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제1 렌즈를 통해 평행한 빔의 형태로 변환되어 상기 광학 필터를 투과 한 후 상기 제3 렌즈를 통해 외부로 출력되고, 상기 일체형 광 송수신 모듈로 수신된 광 수신 신호는 상기 제3 렌즈를 통해 상기 광 파장 분리 블록으로 수신되고, 상기 광학 필터에 의해 반사된 후 상기 광 파장 분리 블록의 상부면 중 일정 영역에 배치된 반사면에 의해 재반사되어 상기 광 검출 소자 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제2 렌즈를 통해 광 검출 소자로 수신되며, 상기 광 송신 신호와 광 수신 신호는 상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 배치된 기판이 형성하는 평면에 수평한 진행 경로를 가질 수 있다. An integrated optical transceiver module according to an embodiment of the present invention includes a light source for outputting a light transmission signal; A photodetector (PD) for receiving a light reception signal; An optical wavelength separation block disposed on a substrate horizontally disposed inside the package of the integrated optical transceiver module, the optical wavelength separation block being inclined by a specific angle with respect to a plane perpendicular to a traveling path of the optical transmission signal having a straight line shape; An optical filter disposed in a predetermined region of the first surface of the optical wavelength separation block to transmit the light transmission signal and reflect the light reception signal; An optical transmission signal that is disposed on a traveling path of the optical transmission signal having the straight line shape and outputs an optical transmission signal that has passed through the optical wavelength separation block to the outside; And a third lens, wherein the light transmission signal outputted from the light source is converted into a parallel beam through a first lens disposed between the light source and the light wavelength separation block to pass through the optical filter, and then to the third lens. The light reception signal, which is output to the outside through the integrated optical transmission / reception module, is received by the optical wavelength separation block through the third lens, and is reflected by the optical filter, and then is an upper surface of the optical wavelength separation block. A light sword through a second lens that is re-reflected by a reflecting surface disposed in a predetermined region of the lens and disposed between the light detecting element and the light wavelength separation block The light transmitting signal and the light receiving signal may have a traveling path that is horizontal to a plane formed by a substrate disposed in a package of the integrated optical transmitting and receiving module.

상기 특정 각도는 상기 광학 필터로 입사되는 광 수신 신호의 입사각과 상기 광원 및 광 검출 소자 사이의 이격 거리에 따라 결정될 수 있다.The specific angle may be determined according to an incidence angle of the light reception signal incident to the optical filter and a separation distance between the light source and the light detection element.

상기 광원 및 광 검출 소자는 상기 광 파장 분리 블록의 폭(Width)을 증가시킴으로써 수용 가능한 채널의 수가 확장될 수 있다.The light source and the light detecting element may expand the number of acceptable channels by increasing the width of the optical wavelength separation block.

상기 광원 및 광 검출 소자는 그라운드(Ground)가 전기적으로 분리될 수 있다.Ground of the light source and the light detecting element may be electrically separated.

상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호를 평행함 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈 및 상기 광 파장 분리 블록으로부터 출력된 광 수신 신호를 상기 광 검출 소자에 광 결합하기 위한 제2 렌즈는 각각 독립적으로 형성되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 형성될 수 있다.A first lens for converting the light transmission signal output from the light source into the form of a parallel beam and a second lens for optically coupling the light reception signal output from the optical wavelength separation block to the light detection element are each independently. It may be formed or in the form of an integrated array lens.

상기 일체형 광 송수신 모듈은 박스(Box) 형태의 패키지가 적용될 수 있다.The integrated optical transceiving module may be a box-shaped package.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 광 송수신 모듈은 광 송신 신호를 출력하는 광원; 광 수신 신호를 수신하는 광 검출 소자(Photodiode, PD); 상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 수평하게 배치된 기판 상에 일직선 형태를 가진 광 수신 신호의 진행 경로에 수직한 평면을 기준으로 특정 각도만큼 기울어진 형태로 배치되는 광 파장 분리 블록; 상기 광 파장 분리 블록을 일정 각도만큼 기울이기 위하여 상기 광 파장 분리 블록의 하부에 배치되는 지지대; 상기 광 파장 분리 블록의 제1 면 중 일정 영역에 배치되어 상기 광 수신 신호는 투과하고, 상기 광 송신 신호는 반사하는 광학 필터; 상기 일직선 형태를 가진 광 수신 신호의 진행 경로 상에 배치되어 상기 광 파장 분리 블록을 통과한 광 송신 신호를 외부로 출력하고, 상기 외부로부터 수신된 광 수신 신호를 상기 광 파장 분리 블록으로 출력하는 제3 렌즈를 포함하고, 상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호는 상기 광원 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제1 렌즈를 통해 평행한 빔의 형태로 변환되어 상기 광 파장 분리 블록으로 입사되고, 상기 광 파장 분리 블록의 제2 면 중 일정 영역에 배치된 반사판에 의해 반사 된 후 상기 광학 필터에 의해 재반사 되어 상기 제3 렌즈를 통해 외부로 출력되고, 상기 일체형 광 송수신 모듈로 수신된 광 수신 신호는 상기 제3 렌즈를 통해 상기 광 파장 분리 블록으로 수신되고, 상기 광학 필터를 투과하여 상기 광 검출 소자 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제2 렌즈를 통해 광 검출 소자로 수신되며, 상기 광 송신 신호와 광 수신 신호는 상기 지지대로 인해 상기 광 파장 분리 블록으로 입출력되는 광 송신 신호 및 광 수신 신호의 위치가 일정 높이만큼의 편차를 가질 수 있다.An integrated optical transceiver module according to an embodiment of the present invention includes a light source for outputting a light transmission signal; A photodetector (PD) for receiving a light reception signal; An optical wavelength separation block disposed on a substrate arranged horizontally in the package of the integrated optical transceiver module, the optical wavelength separation block being inclined by a specific angle with respect to a plane perpendicular to a traveling path of the optical reception signal having a straight line shape; A support disposed under the optical wavelength separation block to tilt the optical wavelength separation block by an angle; An optical filter disposed in a predetermined region of the first surface of the optical wavelength separation block to transmit the light reception signal and to reflect the light transmission signal; An optical transmission signal passing through the optical wavelength separation block to the outside and outputting the optical reception signal received from the outside to the optical wavelength separation block; And a three lens, and the light transmission signal output from the light source is converted into a parallel beam through a first lens disposed between the light source and the light wavelength separation block, and is incident to the light wavelength separation block, and the light After being reflected by a reflector disposed in a predetermined area of the second side of the wavelength separation block, the light is reflected back by the optical filter and output to the outside through the third lens. The optical wavelength separation block is received through the third lens and passes through the optical filter to separate the optical detection element and the optical wavelength separation block. The optical transmission signal and the optical reception signal are received by the optical detection element through a second lens disposed between the optical transmission signal and the optical reception signal input and output to the optical wavelength separation block due to the support. May have a deviation of.

상기 특정 각도는 상기 광학 필터로 입사되는 광 수신 신호의 입사각과 상기 광원 및 광 검출 소자 사이의 이격 거리에 따라 결정될 수 있다.The specific angle may be determined according to an incidence angle of the light reception signal incident to the optical filter and a separation distance between the light source and the light detection element.

상기 광원 및 광 검출 소자는 상기 광 파장 분리 블록의 폭(Width)을 증가시킴으로써 수용 가능한 채널의 수가 확장될 수 있다.The light source and the light detecting element may expand the number of acceptable channels by increasing the width of the optical wavelength separation block.

상기 광원 및 광 검출 소자는 그라운드(Ground)가 전기적으로 분리될 수 있다.Ground of the light source and the light detecting element may be electrically separated.

상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호를 평행함 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈 및 상기 광 파장 분리 블록으로부터 출력된 광 수신 신호를 상기 광 검출 소자에 광 결합하기 위한 제2 렌즈는 각각 독립적으로 형성되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 형성될 수 있다.A first lens for converting the light transmission signal output from the light source into the form of a parallel beam and a second lens for optically coupling the light reception signal output from the optical wavelength separation block to the light detection element are each independently. It may be formed or in the form of an integrated array lens.

본 발명의 일실시예에 의하면 일체형 광 송수신 모듈을 제작함에 있어 광학 필터의 입사각이 일정 각도 이하가 되도록 배치함으로써 광송신 신호와 광수신 신호의 파장 간격이 좁은 경우(분리되는 파장 간격 < 20nm)라도 파장 분리도가 -25dB 이하가 되도록 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when the integrated optical transceiver module is manufactured so that the incident angle of the optical filter is less than a predetermined angle, even when the wavelength interval between the optical transmission signal and the optical reception signal is narrow (wavelength separation <20 nm). The wavelength separation can be made less than -25 dB.

본 발명의 일실시예에 의하면, 광신호 입출력 방향과 전기신호 입출력이 한 평면상에 배치되도록 함으로써 일체형 광 송수신 모듈의 부품 배치를 용이하게 하고, 고속 신호 경로에서의 신호 왜곡 현상을 저감할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by placing the optical signal input and output direction and the electrical signal input and output on one plane, it is easy to arrange the components of the integrated optical transmission and reception module, it is possible to reduce the signal distortion phenomenon in the high-speed signal path .

본 발명의 일실시예에 의하면, 본 발명의 일체형 광 송수신 모듈은 TO 패키지 및 박스(Box) 형태의 패키지에 적용 가능함으로써 소형화에 유리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the integrated optical transmission and reception module of the present invention can be applied to a TO package and a box-type package, which may be advantageous in miniaturization.

도 1A은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 실시예에 대응하는 TO 패키지가 적용된 광 송수신 모듈의 구조를 도시한 도면이다.
도 1B는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 실시예에 대응하는 TO 패키지 형태의 일체형 광 송수신 모듈 구조에서 광송신부와 광수신부의 위치가 서로 다른 구조를 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 실시예에 대응하는 광파장 분리 블록의 채널 확장형을 도시한 도면이다.
도 3A은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈의 평면도를 도시한 도면이다.
도 3B은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈 평면도에서 광송신부와 광수신부의 위치가 서로 다른 구조를 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈의 측면도(평면형)를 도시한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈의 측면도(경사형)를 도시한 도면이다.1A is a diagram illustrating the structure of an optical transceiver module to which a TO package corresponding to a first embodiment according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 1B is a view illustrating a structure in which the positions of the optical transmitter and the optical receiver are different in the integrated optical transceiver module structure of the TO package type according to the first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a channel extension type of an optical wavelength separation block corresponding to a first embodiment according to an embodiment of the present invention.
3A illustrates a plan view of an integrated optical transmission / reception module to which a box-shaped package according to a second embodiment of the present invention is applied.
3B is a view illustrating a structure in which the positions of the optical transmitter and the optical receiver are different from each other in a plan view of an integrated optical transceiver module to which a box-shaped package according to the second embodiment of the present invention is applied.
4 is a side view (planar view) of an integrated optical transmission / reception module to which a box-shaped package according to a second embodiment of the present invention is applied.
FIG. 5 illustrates a side view (tilt type) of an integrated optical transmission / reception module to which a box-shaped package corresponding to a second embodiment of the present invention is applied.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, various changes may be made to the embodiments so that the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It is to be understood that all changes, equivalents, and substitutes for the embodiments are included in the scope of rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of description and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same reference numerals and duplicate description thereof will be omitted. In the following description of the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

도 1A은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 실시예에 대응하는 TO 패키지 형태의 일체형 광 송수신 모듈의 구조를 도시한 도면이다.FIG. 1A is a diagram illustrating a structure of an integrated optical transceiver module having a TO package corresponding to a first embodiment according to an embodiment of the present invention.

도 1A를 참고하면, 본 발명에서 제공하는 일체형 광 송수신 모듈(100)은 부품이 수직 배열되는 구조를 가질 수 있다. 광송신 신호 및 광수신 신호는 평행한 빔의 형태로 입출력될 수 있으며, 외부 광접속 방법은 광섬유 연결 형태이거나 리셉터클(receptacle) 형태로 구현 될 수 있다. 이러한 일체형 송수신 모듈(100)은 대부분의 부품이 수동 정렬 조립에 의해 제작이 가능하며 기존의 광정렬 조립 환경에서 용이하게 제작이 가능하여 저가화가 가능한 장점을 제공한다.Referring to FIG. 1A, the integrated optical transceiver module 100 provided in the present invention may have a structure in which components are vertically arranged. The optical transmission signal and the optical reception signal may be input and output in the form of parallel beams, and the external optical connection method may be implemented in the form of optical fiber connection or in the form of a receptacle. The integrated transmission and reception module 100 may be manufactured by manual alignment assembly of most components, and may be easily manufactured in an existing optical alignment assembly environment, thereby providing a low cost.

일례로, 본 발명의 일체형 광 송수신 모듈(100)은 TO 패키지가 적용될 수 있으며 TO 패키지의 형상은 원형 또는 사각형으로 구현될 수 있다. 광원(light source)(102)은 직접 변조 광원(Directly Modulated Laser, DML) 또는 전계흡수 변조형 광원(Electro-absorption Modulated Laser, EML) 등으로 구성될 수 있다. 상기 언급된 광원(102)의 종류에 따라 광출력 방향이 다르기 때문에 광원(102)의 광 출력 방향에 따라 90˚ 광신호 경로 변경을 위한 45˚ 반사판 등이 필요할 수 있다. For example, the integrated optical transceiver module 100 of the present invention may be applied to the TO package and the shape of the TO package may be implemented in a circular or square. The light source 102 may be configured as a direct modulated light source (DML), an electro-absorption modulated light source (EML), or the like. Since the light output direction is different depending on the kind of the light source 102 mentioned above, a 45 ° reflector for changing the 90 ° optical signal path may be necessary according to the light output direction of the light source 102.

(1) 먼저 광 송신부의 구성을 살펴보면, 광원(102)으로부터 출력되는 광송신 신호를 평행한 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈(104)가 필요하며, 이때의 제1 렌즈(104)는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)일 수 있다. 제1 렌즈(104)의 광신호가 출력되는 측면에는 광아이솔레이터(optical isolator)(106)가 배치될 수 있다. 광아이솔레이터(106)는 외부로부터 광원(102)으로 반사되는 광신호를 차단하는 역할을 수행할 수 있다. 일례로, 광아이솔레이터(106)는 광원(102)에서 출력된 광송신 신호가 광학 필터(108)에 의해 반사된 광신호를 차단할 수 있다. 이와 같은 광아이솔레이터(106)는 제1 렌즈(104)의 출력 측면에 실장되거나 광파장 분리 블록(112)과 동일 기판상에 실장될 수 있다. (1) Looking first at the configuration of the light transmitting unit, a first lens 104 for converting the optical transmission signal output from the light source 102 into the form of a parallel beam is required, the first lens 104 at this time It may be a collimating lens. An optical isolator 106 may be disposed on a side surface at which the optical signal of the first lens 104 is output. The optical isolator 106 may serve to block an optical signal reflected from the outside to the light source 102. For example, the optical isolator 106 may block the optical signal reflected by the optical filter 108 from the optical transmission signal output from the light source 102. The optical isolator 106 may be mounted on the output side of the first lens 104 or on the same substrate as the optical wavelength separation block 112.

광아이솔레이터(106)를 통과한 광송신 신호는 광파장 분리 블록(112)의 하부면 중 일정 영역에 배치된 광학 필터(108)를 통해 투과하여 일직선 상으로 진행할 수 있다. 이때, 광학 필터(108)는 박막형 필터에 대응할 수 있다. 이와 같은 광학 필터(108)는 광송신 신호에 대해 투과 파장 대역을 가져 광송신 신호는 투과되지만 광수신 신호는 반사될 수 있다. 이후 광학 필터(108)를 투과한 광송신 신호는 상기 광송신 신호의 일직선 진행 경로 상에 배치되어 있는 제3 렌즈(110)를 통해 외부와 광연결되어 출력될 수 있다.The optical transmission signal passing through the optical isolator 106 may pass through the optical filter 108 disposed in a predetermined region of the lower surface of the optical wavelength separation block 112 to travel in a straight line. In this case, the optical filter 108 may correspond to a thin film filter. The optical filter 108 has a transmission wavelength band for the optical transmission signal so that the optical transmission signal is transmitted but the optical reception signal may be reflected. Thereafter, the optical transmission signal transmitted through the optical filter 108 may be optically connected to the outside through the third lens 110 disposed on the straight path of the optical transmission signal.

한편, 광파장 분리 블록(112)은 광학 필터(108)의 광신호 입사각(Incident angle)과 광원(102)을 포함하는 광송신부 및 광 검출 소자(PhotoDiode, PD)(114)를 포함하는 광수신부의 이격 거리 등을 고려하여 특정한 각도(θ)만큼 기울어진 형태로 배치될 수 있다. 이때, 특정 각도(θ)는 22.5˚도 보다 작은 각을 가질 수 있다. 광학 필터(108)는 일반적으로 분리되는 파장 간격이 좁을 수록 허용되는 광신호 입사 각이 작아지게 된다. 따라서, 광파장 분리 블록(112)으로 입사되는 광신호는 광학 필터(108)와 상기 광파장 분리 블록(112)의 상부면 중 일정 영역에 배치된 반사면에 의해 지그재그 형태로 진행하게 된다.On the other hand, the optical wavelength separation block 112 is an optical signal incident angle (Incident angle) of the optical filter 108 and the light receiving unit including a light transmitting unit (PhotoDiode, PD) 114 including a light source (102) In consideration of the separation distance may be arranged in a form inclined by a specific angle (θ). In this case, the specific angle θ may have an angle smaller than 22.5 °. In general, the narrower the wavelength interval that is separated from the optical filter 108, the smaller the angle of incidence of the optical signal to be allowed. Therefore, the optical signal incident on the optical wavelength separation block 112 is zigzag by the optical filter 108 and the reflection surface disposed in a predetermined region of the upper surface of the optical wavelength separation block 112.

(2) 다음으로 광 수신부의 구성을 살펴보면 외부로부터 인가된 광수신 신호는 제3 렌즈(110)를 통해 평행한 빔으로 변환되어 광파장 분리 블록(112)에 인가될 수 있다. 이때, 인가된 광수신 신호는 광파장 분리 블록(112)의 하부면에 배치된 광학 필터(108)에 의해 반사되고, 광파장 분리 블록(112)의 상부면에 배치된 반사면에 의해 다시 반사될 수 있다. 광학 필터(108)는 광원(102)에 의해 출력된 광송신 신호에 대응하는 파장만을 통과할 수 있는 파장 투과 대역폭을 가지며 해당 투과 대역폭 이외의 파장을 가지는 광신호(ex. 광 수신 신호)는 반사하게 된다. (2) Next, referring to the configuration of the optical receiver, the optical signal received from the outside may be converted into a parallel beam through the third lens 110 and applied to the optical wavelength separation block 112. In this case, the applied light reception signal may be reflected by the optical filter 108 disposed on the lower surface of the light wavelength separation block 112, and may be reflected again by the reflective surface disposed on the upper surface of the light wavelength separation block 112. have. The optical filter 108 has a wavelength transmission bandwidth that can pass only a wavelength corresponding to the light transmission signal output by the light source 102, and an optical signal (ex. Light reception signal) having a wavelength other than the transmission bandwidth is reflected. Done.

광파장 분리 블록(112)으로부터 출력되는 광수신 신호는 제2 렌즈(116)에 의해 광정렬 되어 광검출소자(114)에 광결합될 수 있다. 이때, 제2 렌즈(116)는 포커싱 렌즈(focusing lens)일 수 있다. 그리고 제2 렌즈(focusing lens)(116)는 광송신부에서 사용되는 제1 렌즈(collimating lens)(104)와 독립적으로 구현되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 구현될 수 있다. 이후 광검출소자(114)에 의해 전기 신호로 변환되어 출력되는 광전류(photocurrent)는 광검출소자(114)의 후단에 배치되는 TIA(Trans-Impedance Amplifier)(118)를 통해 전압 신호로 변환 및 증폭되어 외부로 인가될 수 있다.The optical reception signal output from the optical wavelength separation block 112 may be optically aligned by the second lens 116 and optically coupled to the photodetector 114. In this case, the second lens 116 may be a focusing lens. The second lens 116 may be embodied independently of the first collimating lens 104 used in the optical transmitter or in the form of an integrated array lens. Thereafter, the photocurrent converted to the electrical signal by the photodetector 114 and output is converted into and amplified to a voltage signal through a trans-impedance amplifier 118 disposed at the rear of the photodetector 114. Can be applied as

이와 같은 부품들(102~118)을 TO 패키지에 실장한 후 밀봉하기 위해 상부에 광투과성을 가진 유리 재질의 윈도우 글라스 (window glass)를 포함하는 실링용 캡(sealing cap)이 사용될 수 있다. 통상적으로 실리용 캡은 밀봉 장비에서 저항 용접을 통해 TO 패키지와 접합되어 밀봉된다.A sealing cap including a window glass of glass material having a light transmissive upper portion may be used to seal such components 102 to 118 after mounting them in a TO package. Typically the cap for sealing is joined and sealed to the TO package via resistance welding in a sealing equipment.

도 1B는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 실시예에 대응하는 TO 패키지 형태의 일체형 광 송수신 모듈 구조에서 광송신부와 광수신부의 위치가 서로 다른 구조를 도시한 도면이다.FIG. 1B is a view illustrating a structure in which the positions of the optical transmitter and the optical receiver are different in the integrated optical transceiver module structure of the TO package type according to the first embodiment of the present invention.

도 1B를 참고하면, 도 1A의 제1 실시예에 따른 일체형 광 송수신 모듈 구성과 전체적으로 동일한 구성을 가지고, 단지 광송신부 및 광수신부의 위치가 서로 다른 구조를 가진다. 이때, 광송신부와 광수신부의 자세한 구성 및 동작은 도 1A의 광송신부 및 광수신부의 기술 내용과 동일하므로 생략하도록 한다. Referring to FIG. 1B, the structure of the integrated optical transceiver module according to the first embodiment of FIG. 1A is generally the same, and only the positions of the optical transmitter and the optical receiver are different from each other. In this case, detailed configurations and operations of the optical transmitter and the optical receiver are the same as those of the optical transmitter and the optical receiver of FIG.

다만, 광수신부에 사용되는 광검출소자(114)의 칩 자체에 렌즈가 형성되어 있을 경우 제2 렌즈(focusing lens)(116)를 생략하여 구현될 수 있으므로 제작 공정의 단순화 및 일체형 광 송수신 모듈(100)의 저가화를 달성할 수 있는 장점을 가질 수 있다.However, when the lens is formed on the chip itself of the light detecting element 114 used in the light receiving unit, since the second lens (focusing lens) 116 may be omitted, the manufacturing process is simplified and the integrated optical transmitting and receiving module 100 ) Can have the advantage of achieving a lower price.

도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 실시예에 대응하는 광 파장 분리 블록의 채널 확장형을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a channel extension type of an optical wavelength separation block corresponding to a first embodiment according to an embodiment of the present invention.

도 1A 및 도 1B와 같이 제1 실시 예에 따른 일체형 광 송수신 모듈(100)의 광송신부와 광수신부는 전기적 그라운드가 TO 패키지 및 관련 기판에서 반드시 전기적으로 분리되어야 한다. 또한, 광송신부 및 광수신부의 채널 수는 필요에 따라 확장될 수 있다. 1A and 1B, the optical transmitter and the optical receiver of the integrated optical transceiver module 100 according to the first embodiment must have an electrical ground electrically separated from the TO package and the associated substrate. In addition, the number of channels of the optical transmitter and the optical receiver can be expanded as necessary.

일례로, 도 2는 광송신 채널 및 광수신 채널의 확장이 가능한 광파장 분리 블록(112)의 구성을 보여준다. 도 2의 (a)는 지그재그 광신호 경로 구조를 적용하여 광송신측과 광수신측을 각각 2채널로 구성한 예를 보여주고, 도 2의 (b)는 광송신 1채널 및 광수신 1채널로 구성된 광송수신 채널을 2채널로 구성한 예를 보여준다. 이와 같이 본발명의 일체형 광 송수신 모듈(100)은 광파장 분리 블록(112)의 폭(Width)를 증가시킴으로써 수용 가능한 채널 수를 확장할 수 있다.As an example, FIG. 2 shows a configuration of an optical wavelength separation block 112 capable of expanding an optical transmission channel and an optical reception channel. FIG. 2 (a) shows an example in which the optical transmitting side and the optical receiving side are composed of two channels by applying a zigzag optical signal path structure, and FIG. 2 (b) shows one optical transmitting channel and one optical receiving channel. An example of configuring the optical transmission / reception channel composed of two channels is shown. As such, the integrated optical transmission / reception module 100 of the present invention may expand the number of acceptable channels by increasing the width of the optical wavelength separation block 112.

도 3A는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈의 구조를 도시한 도면이다.FIG. 3A is a diagram illustrating a structure of an integrated optical transmission / reception module to which a box-shaped package according to a second embodiment of the present invention is applied.

도 3A를 참고하면 본 발명에서 제공하는 일체형 광 송수신 모듈(300)은 부품이 수평 배열되는 구조를 가질 수 있다. 광송신 신호 및 광수신 신호는 광인터페이스 (리셉터클)를 통해 입출력될 수 있는데 보다 구체적으로 광송신 신호는 제3 렌즈(310)에 의해 광인터페이스로 광결합되고, 광수신 신호는 광인터페이스로부터 출력되어 제3 렌즈(310)를 통해 평행한 빔으로 변환될 수 있다. 이러한 박스 형태의 패키지가 적용된 수평 배열 구조의 일체형 광 송수신 모듈(300)은 주요 부품을 능동 정렬에 의해 제작 가능하며, 이를 통해 광송수신 신호의 광결합 성능을 높일 수 있는 장점을 제공한다.Referring to FIG. 3A, the integrated optical transceiver module 300 provided in the present invention may have a structure in which components are horizontally arranged. The optical transmission signal and the optical reception signal may be input and output through an optical interface (receptacle). More specifically, the optical transmission signal is optically coupled to the optical interface by the third lens 310, and the optical reception signal is output from the optical interface. Through the third lens 310 may be converted into a parallel beam. The integrated optical transmission / reception module 300 having a horizontal arrangement structure in which the box-type package is applied may manufacture main components by active alignment, thereby providing an advantage of improving optical coupling performance of an optical transmission / reception signal.

일례로, 본 발명의 일체형 광 송수신 모듈(300)은 박스 형태의 패키지가 적용될 수 있다. 광원(302)은 직접 변조 광원 또는 전계흡수 변조형 광원 등으로 구성될 수 있으며 앞에 언급한 바와 같이 광원(302)의 종류에 따라 광출력 방향이 다르기 때문에 광원(302)의 광출력 방향에 따라 90˚ 광신호 경로 변경을 위한 45˚ 반사판 등이 필요할 수 있다. In one example, the integrated optical transmission and reception module 300 of the present invention may be applied to a box-shaped package. The light source 302 may be configured as a direct modulated light source or an electric field absorption modulated light source. As described above, since the light output direction is different depending on the type of the light source 302, the light source 302 may be configured according to the light output direction of the light source 302. ˚ 45˚ reflector for changing optical signal path may be required.

(1) 먼저 광 송신부의 구성을 살펴보면, 광원(302)으로부터 출력되는 광송신 신호를 평행한 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈(304)가 필요하며, 이때의 제1 렌즈(304)는 콜리메이팅 렌즈일 수 있다. 제1 렌즈(304)의 광신호가 출력되는 측면에는 광아이솔레이터(306)가 배치될 수 있다. 광아이솔레이터(306)는 외부로부터 광원(304)으로 반사되는 광신호를 차단하는 역할을 수행할 수 있다. 일례로, 광아이솔레이터(306)는 광원(302)에서 출력된 광송신 신호가 광학 필터(308)에 의해 반사된 광신호를 차단할 수 있다. 이와 같은 광아이솔레이터(306)는 제1 렌즈(304)의 출력 측면에 실장되거나 광파장 분리 블록(312)과 동일 기판상에 실장될 수 있다.(1) First, the configuration of the light transmitting unit, a first lens 304 for converting the light transmission signal output from the light source 302 into the form of a parallel beam is required, the first lens 304 at this time It may be a collimating lens. An optical isolator 306 may be disposed on the side surface at which the optical signal of the first lens 304 is output. The optical isolator 306 may serve to block an optical signal reflected from the outside to the light source 304. For example, the optical isolator 306 may block the optical signal reflected by the optical filter 308 of the optical transmission signal output from the light source 302. The optical isolator 306 may be mounted on the output side of the first lens 304 or on the same substrate as the optical wavelength separation block 312.

광아이솔레이터(306)를 통과한 광송신 신호는 광파장 분리 블록(312)의 제1 면 중 일정 영역에 배치된 광학 필터(308)을 통해 투과하여 일직선상으로 진행할 수 있다. 이때, 광학 필터(308)는 박막형 필터에 대응할 수 있다. 이와 같은 광학 필터(308)는 광송신 신호에 대해 투과 파장 대역을 가져 광송신 신호는 투과하지만 송수신 신호는 반사될 수 있다. 이후 광학 필터(308)를 투과한 광송신 신호는 상기 광송신 신호의 일직선 진행 경로 상에 배치되어 있는 제3 렌즈(310)를 통해 광인터페이스와 광결합되어 외부로 출력될 수 있다. The optical transmission signal passing through the optical isolator 306 may be transmitted through the optical filter 308 disposed in a predetermined region of the first surface of the optical wavelength separation block 312 to travel in a straight line. In this case, the optical filter 308 may correspond to a thin film type filter. Such an optical filter 308 has a transmission wavelength band for the optical transmission signal to transmit the optical transmission signal, but the transmission and reception signal may be reflected. Thereafter, the optical transmission signal transmitted through the optical filter 308 may be optically coupled to the optical interface through the third lens 310 disposed on the straight path of the optical transmission signal and output to the outside.

한편, 광파장 분리 블록(312)은 광학 필터(308)의 광신호 입사각(incident angle)과 광원(302)을 포함하는 광송신부 및 광 검출 소자(314)를 포함하는 광수신부의 이격 거리 등을 고려하여 특정한 각(θ)만큼 기울어진 형태로 배치될 수 있다. 이때, 특정 각(θ)는 22.5˚도 보다 작은 각을 가질 수 있다. 광학 필터(308)는 일반적으로 분리되는 파장 간격이 좁을 수록 허용되는 광신호 입사각이 작아지게 된다. 따라서, 광파장 분리 블록(312)으로 입사되는 광신호는 광학 필터(308)와 반사면(반사면은 제1 면의 반대 면인 제2 면 중 일정 영역에 배치됨)에 의해 지그재그 형태로 진행하게 된다.On the other hand, the optical wavelength separation block 312 takes into account the optical signal incident angle (incident angle) of the optical filter 308 and the separation distance of the optical transmitter including the light source 302 and the optical receiver including the light detection element 314, etc. It may be arranged in a form inclined by a specific angle (θ). In this case, the specific angle θ may have an angle smaller than 22.5 °. In general, the narrower the wavelength interval between the optical filters 308, the smaller the angle of incidence of the optical signal to be allowed. Therefore, the optical signal incident on the optical wavelength separation block 312 is zigzag by the optical filter 308 and the reflective surface (the reflective surface is disposed in a predetermined region of the second surface that is opposite to the first surface).

(2) 다음으로 광 수신부의 구성을 살펴보면, 외부로부터 광인터페이스 (리셉터클)에 인가된 광수신 신호는 제3 렌즈(310)를 통해 평행한 빔으로 변환되어 광파장 분리 블록(312)에 인가될 수 있다. 이때, 인가된 광수신 신호는 광파장 분리 블록(312)의 제1 면에 배치된 광학 필터(308)에 의해 반사되고, 광파장 분리 블록(312)의 제2 면에 배치된 반사면에 의해 다시 반사될 수 있다. 된다. 광학 필터(308)는 광송신부의 광원(302)에 의해 출력된 광송신 신호에 대응하는 파장만을 통과할 수 있는 파장 투과 대역폭을 가지며 해당 투과 대역폭 이외의 파장을 가지는 광신호(ex. 광 수신 신호)는 반사하게 된다.(2) Next, referring to the configuration of the optical receiver, the optical reception signal applied to the optical interface (receptacle) from the outside may be converted into a parallel beam through the third lens 310 and applied to the optical wavelength separation block 312. have. In this case, the applied light reception signal is reflected by the optical filter 308 disposed on the first surface of the light wavelength separation block 312, and reflected again by the reflection surface disposed on the second surface of the light wavelength separation block 312. Can be. do. The optical filter 308 has a wavelength transmission bandwidth that can pass only a wavelength corresponding to the optical transmission signal output by the light source 302 of the optical transmission unit, and has an optical signal (eg, an optical reception signal having a wavelength other than the transmission bandwidth). ) Is reflected.

광파장 분리 블록(312)으로부터 출력되는 광수신 신호는 제2 렌즈(316)에 의해 광정렬 되어 광검출소자(314)에 광결합될 수 있다. 이때, 제2 렌즈(316)는 포커싱 렌즈일 수 있다. 그리고 제2 렌즈(focusing lens)(316)는 광송신부에서 사용되는 제1 렌즈(collimating lens)(304)와 독립적으로 구현되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 구현될 수 있다. 이후 광검출소자(314)에 의해 전기 신호로 변환되어 출력되는 광전류(photocurrent)는 광검출소자(314) 후단에 배치되는 TIA(318)를 통해 전압 신호로 변환 및 증폭하여 외부로 인가될 수 있다.The optical reception signal output from the optical wavelength separation block 312 may be optically aligned by the second lens 316 and optically coupled to the photodetector 314. In this case, the second lens 316 may be a focusing lens. The second lens 316 may be embodied independently of the first collimating lens 304 used in the optical transmitter or in the form of an integrated array lens. Thereafter, the photocurrent converted into an electrical signal by the photodetector 314 and output is converted into a voltage signal through the TIA 318 disposed at the rear of the photodetector 314 and applied to the outside.

도 3B은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈 평면도에서 광송신부와 광수신부의 위치가 서로 다른 구조를 도시한 도면이다.3B is a view illustrating a structure in which the positions of the optical transmitter and the optical receiver are different from each other in a plan view of an integrated optical transceiver module to which a box-shaped package according to the second embodiment of the present invention is applied.

도 3B를 참고하면, 도 3A의 제2 실시예에 따른 일체형 광 송수신 모듈 구성과 전체적을 동일한 구성을 가지고, 단지 광송신부와 광수신부의 위치가 다른 구조를 가진다. 이때, 광송신부와 광수신부의 자세한 구성 및 동작은 도 3A의 광송신부 및 광수신부 기술 내용과 동일하므로 생략하도록 한다.Referring to FIG. 3B, the integrated optical transceiver module according to the second embodiment of FIG. 3A has the same configuration as the whole, and only the positions of the optical transmitter and the optical receiver are different. In this case, detailed configurations and operations of the optical transmitter and the optical receiver are the same as the description of the optical transmitter and the optical receiver of FIG. 3A and thus will be omitted.

다만, 광수신부에 사용되는 광검출소자(314)의 칩 자체에 렌즈가 형성되어 있을 경우 제2 렌즈(focusing lens)(316)를 생략하여 구현될 수 있어 제작 공정 단순화 및 일체형 광 송수신 모듈(300)의 저가화를 달성할 수 있는 장점을 가질 수 있다.However, when the lens is formed on the chip itself of the light detecting element 314 to be used in the light receiving unit can be implemented by omitting the focusing lens (316) to simplify the manufacturing process and integrated optical transmission and reception module 300 It can have the advantage of achieving a lower price.

이와 같은 제2 실시예에 따른 일체형 광 송수신 모듈(300)의 광송신부와 광수신부는 전기적 그라운드가 박스 형태 패키지 및 관련 기판에서 반드시 전기적으로 분리되어야 한다. 또한, 제1 실시예에 따른 일체형 광 송수신 모듈(100)과 마찬가지로 광송신부 및 광수신부의 채널 수는 필요에 따라 확장될 수 있다. 일례로, 도 2를 참고하면, 도 2의 (a)는 지그재그 광신호 경로 구조를 적용하여 광송신측과 광수신측을 각각 2채널로 구성한 예를 보여주고, 도 2의 (b)는 광송신 1채널 및 광수신 1채널로 구성된 광송수신 채널을 2채널로 구성한 예를 보여준다. 이와 같이 본발명의 일체형 광 송수신 모듈(300)은 광파장 분리 블록(312)의 폭(Width)를 증가시킴으로써 수용 가능한 채널 수를 확장할 수 있다.The optical transmitter and the optical receiver of the integrated optical transceiver module 300 according to the second embodiment must be electrically separated from the box-shaped package and the associated substrate. In addition, like the integrated optical transceiver module 100 according to the first embodiment, the number of channels of the optical transmitter and the optical receiver may be expanded as necessary. For example, referring to FIG. 2, FIG. 2 (a) shows an example in which the optical transmitting side and the optical receiving side are composed of two channels by applying a zigzag optical signal path structure, and FIG. The optical transmission / reception channel composed of one transmission channel and one optical reception channel is shown as an example of two channels. As such, the integrated optical transmission / reception module 300 of the present invention can expand the number of channels that can be accommodated by increasing the width of the optical wavelength separation block 312.

도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈의 측면도(평면형)를 도시한 도면이다.4 is a side view (planar view) of an integrated optical transmission / reception module to which a box-shaped package according to a second embodiment of the present invention is applied.

도 4를 참고하면, 도 4는 본 발명의 일체형 광 송수신 모듈(300)의 측면을 보여준다. 박스 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈(300)이므로 광파장 분리 블록(312)은 패키지의 하부면에 수평이 되게 배치된 제1 기판 상에 실장될 수 있다. 이때, 광파장 분리 블록(3120)의 입출력 측면에서 바라보는 방향, 즉 A 측면도에서 보는 바와 같이 광신호의 입출력되는 위치와 반사되는 위치가 한 평면상에 놓이게 된다. 따라서, 제2 기판 상에 실장된 광송신측의 광원(302)과 광수신측의 광검출소자(314) 및 TIA(318) 등도 한 평면상에 배치될 수 있다. Referring to Figure 4, Figure 4 shows a side of the integrated optical transmission and reception module 300 of the present invention. Since the box-shaped package is applied to the integrated optical transmission / reception module 300, the optical wavelength separation block 312 may be mounted on a first substrate disposed horizontally on the bottom surface of the package. At this time, the direction viewed from the input / output side of the optical wavelength separation block 3120, that is, the position at which the optical signal is input and output and the reflected position is placed on one plane as shown in the A side view. Therefore, the light source 302 on the light transmitting side, the light detecting element 314 and the TIA 318 on the light receiving side can also be arranged on one plane.

이를 통해 본 발명의 일체형 광 송수신 모듈(300)은 광신호 입출력 방향과 전기신호 입출력이 한 평면상에 배치되도록 함으로써 일체형 광 송수신 모듈(300)의 부품 배치를 용이하게 하고, 고속 신호 경로에서의 신호 왜곡 현상을 저감할 수 있다.Through this, the integrated optical transmission / reception module 300 of the present invention facilitates the component arrangement of the integrated optical transmission / reception module 300 by allowing the optical signal input / output direction and the electric signal input / output to be disposed on one plane, and the signal in the high speed signal path. The distortion phenomenon can be reduced.

도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 실시예에 대응하는 박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈의 측면도(경사형)를 도시한 도면이다.FIG. 5 illustrates a side view (tilt type) of an integrated optical transmission / reception module to which a box-shaped package corresponding to a second embodiment of the present invention is applied.

도 5를 참고하면, 도 5는 경사진 광파장 분리 블록(312)을 적용한 일체형 광 송수신 모듈(300)의 측면도를 보여준다. Referring to FIG. 5, FIG. 5 shows a side view of the integrated optical transmission / reception module 300 to which the inclined optical wavelength separation block 312 is applied.

광파장 분리 블록(312)의 하부에 임의의 각(α)으로 경사진 지지대(320)를 배치하여 광파장 블리 블록(312)이 경사지게 실장될 수 있다. 이때, 지지대(320)의 임의의 각(α)은 광송신측과 광수신측의 원하는 높이에 따라 결정된다. 이와 같이 광파장 분리 블록(312)이 경사지게 실장되면, 광파장 분리 블록(312)의 입출력 측면에서 바라보는 방향, 즉 B 측면도에서 보는 바와 같이 광신호의 입출력되는 위치와 반사되는 위치가 높이(h)만큼 떨어진 구조를 가지게 된다. The light wavelength bleeding block 312 may be mounted to be inclined by arranging the support 320 inclined at an arbitrary angle α under the light wavelength separation block 312. At this time, the arbitrary angle α of the support 320 is determined according to the desired height of the light transmitting side and the light receiving side. When the optical wavelength separation block 312 is mounted inclined as described above, the direction viewed from the input / output side of the optical wavelength separation block 312, that is, the position at which the optical signal is inputted and output and the reflected position is as high as h as shown in the B side view. It has a fallen structure.

이와 같이 구조는 광송신부와 광수신부가 일정 높이(h)만큼 차이가 나는 배치 구조에 적용 가능할 수 있다. 이때, 광수신 신호가 광검출소자(314)의 면방향으로 광신호가 입사되는 경우 일체형 광 송수신 모듈(300)의 제3 기판은 측면 패턴 구조를 가지는 기판이 사용될 수 있으며, 제3 기판의 측면 패턴과 TIA(318)는 와이어 본딩(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. As such, the structure may be applicable to an arrangement in which the optical transmitter and the optical receiver are different by a predetermined height h. In this case, when the optical signal is incident in the plane direction of the photodetector 314, the third substrate of the integrated optical transmission / reception module 300 may be a substrate having a side pattern structure. TIA 318 may be electrically connected by wire bonding (not shown).

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and configure the processing device to operate as desired, or process it independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device in order to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the following claims.

100, 300: 일체형 광 송수신 모듈
102, 302: 광원
104, 304: 제1 렌즈
106, 306: 광아이솔레이터
108, 308: 광학 필터
110, 310: 제3 렌즈
112, 312: 광파장 분리 블록
114, 314: 광검출소자
116, 316: 제2렌즈
118, 318: TIA
104, 304: 제1 렌즈
100, 300: integrated optical transceiver module
102, 302: light source
104, 304: First lens
106, 306: Optical isolator
108, 308: Optical filter
110, 310: third lens
112, 312: light wavelength separation block
114, 314: Photodetector element
116, 316: second lens
118, 318: TIA
104, 304: First lens

Claims (17)

일체형 광 송수신 모듈에 있어서,
광 송신 신호를 출력하는 광원;
광 수신 신호를 수신하는 광 검출 소자(Photodiode, PD);
상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 수직하게 배치된 기판 상에 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로에 수직한 평면을 기준으로 특정 각도만큼 기울어진 형태로 배치되는 광 파장 분리 블록;
상기 광 파장 분리 블록의 하부면 중 일정 영역에 배치되어 상기 광 송신 신호는 투과하고, 상기 광 수신 신호는 반사하는 광학 필터;
상기 광원 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제1 렌즈;
상기 광 검출 소자 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제2 렌즈 및
상기 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로 상에 배치되어 상기 광 파장 분리 블록을 통과한 광 송신 신호를 외부로 출력하고, 상기 외부로부터 수신된 광 수신 신호를 상기 광 파장 분리 블록으로 출력하는 제3 렌즈
를 포함하고,
상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호는,
상기 제1 렌즈를 통해 평행한 빔의 형태로 변환되어 상기 광학 필터를 투과 한 후 상기 제3 렌즈를 통해 외부로 출력되고,
상기 일체형 광 송수신 모듈로 수신된 광 수신 신호는,
상기 제3 렌즈를 통해 상기 광 파장 분리 블록으로 수신되고, 상기 광학 필터에 의해 반사된 후 상기 광 파장 분리 블록의 상부면 중 일정 영역에 배치된 반사면에 의해 재반사되어 상기 제2 렌즈를 통해 광 검출 소자로 수신되는 일체형 광 송수신 모듈.
In the integrated optical transceiver module,
A light source for outputting a light transmission signal;
A photodetector (PD) for receiving a light reception signal;
An optical wavelength separation block disposed on a substrate vertically disposed in the package of the integrated optical transceiver module, the optical wavelength separation block being inclined by a specific angle with respect to a plane perpendicular to a traveling path of the optical transmission signal having a straight line shape;
An optical filter disposed in a predetermined region of a lower surface of the optical wavelength separation block to transmit the light transmission signal and reflect the light reception signal;
A first lens disposed between the light source and the light wavelength separation block;
A second lens disposed between the light detection element and the light wavelength separation block;
An optical transmission signal that is disposed on a traveling path of the optical transmission signal having the straight line shape and outputs an optical transmission signal that has passed through the optical wavelength separation block to the outside; 3 lenses
Including,
The light transmission signal output from the light source is
Converted into a parallel beam through the first lens and transmitted through the optical filter, and then output to the outside through the third lens;
The optical reception signal received by the integrated optical transmission and reception module,
Received by the optical wavelength separation block through the third lens, reflected by the optical filter, and then re-reflected by a reflective surface disposed in a predetermined area of an upper surface of the optical wavelength separation block and then through the second lens; Integrated optical transmission and reception module received by the optical detection element.
제1항에 있어서,
상기 특정 각도는,
상기 광학 필터로 입사되는 광 수신 신호의 입사각과 상기 광원 및 광 검출 소자 사이의 이격 거리에 따라 결정되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 1,
The specific angle is,
The integrated optical transmission and reception module is determined according to the incident angle of the light reception signal incident to the optical filter and the separation distance between the light source and the light detection element.
제1항에 있어서,
상기 광원 및 광 검출 소자는,
상기 광 파장 분리 블록의 폭(Width)을 증가시킴으로써 수용 가능한 채널의 수가 확장되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 1,
The light source and the light detection element,
And an increase in the width of the optical wavelength separation block, thereby increasing the number of acceptable channels.
제1항에 있어서,
상기 광원 및 광 검출 소자는,
그라운드(Ground)가 전기적으로 분리된 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 1,
The light source and the light detection element,
Integrated optical transceiver module with ground electrically separated.
제1항에 있어서,
상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호를 평행함 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈 및 상기 광 파장 분리 블록으로부터 출력된 광 수신 신호를 상기 광 검출 소자에 광 결합하기 위한 제2 렌즈는 각각 독립적으로 형성되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 형성되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 1,
A first lens for converting the light transmission signal output from the light source into the form of a parallel beam and a second lens for optically coupling the light reception signal output from the optical wavelength separation block to the light detection element are each independently. An integrated optical transceiver module formed or formed in the form of an integrated array lens.
제1항에 있어서,
상기 일체형 광 송수신 모듈은,
TO 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 1,
The integrated optical transceiver module,
All-in-one optical transceiver module with TO package.
일체형 광 송수신 모듈에 있어서,
광 송신 신호를 출력하는 광원;
광 수신 신호를 수신하는 광 검출 소자(Photodiode, PD);
상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 수평하게 배치된 기판 상에 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로에 수직한 평면을 기준으로 특정 각도만큼 기울어진 형태로 배치되는 광 파장 분리 블록;
상기 광 파장 분리 블록의 제1 면 중 일정 영역에 배치되어 상기 광 송신 신호는 투과하고, 상기 광 수신 신호는 반사하는 광학 필터;
상기 일직선 형태를 가진 광 송신 신호의 진행 경로 상에 배치되어 상기 광 파장 분리 블록을 통과한 광 송신 신호를 외부로 출력하고, 상기 외부로부터 수신된 광 수신 신호를 상기 광 파장 분리 블록으로 출력하는 제3 렌즈
를 포함하고,
상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호는,
상기 광원 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제1 렌즈를 통해 평행한 빔의 형태로 변환되어 상기 광학 필터를 투과 한 후 상기 제3 렌즈를 통해 외부로 출력되고,
상기 일체형 광 송수신 모듈로 수신된 광 수신 신호는,
상기 제3 렌즈를 통해 상기 광 파장 분리 블록으로 수신되고, 상기 광학 필터에 의해 반사된 후 상기 광 파장 분리 블록의 상부면 중 일정 영역에 배치된 반사면에 의해 재반사되어 상기 광 검출 소자 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제2 렌즈를 통해 광 검출 소자로 수신되며,
상기 광 송신 신호와 광 수신 신호는,
상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 배치된 기판이 형성하는 평면에 수평한 진행 경로를 가지는 일체형 광 송수신 모듈.
In the integrated optical transceiver module,
A light source for outputting a light transmission signal;
A photodetector (PD) for receiving a light reception signal;
An optical wavelength separation block disposed on a substrate horizontally disposed inside the package of the integrated optical transceiver module, the optical wavelength separation block being inclined by a specific angle with respect to a plane perpendicular to a traveling path of the optical transmission signal having a straight line shape;
An optical filter disposed in a predetermined region of the first surface of the optical wavelength separation block to transmit the light transmission signal and reflect the light reception signal;
An optical transmission signal that is disposed on a traveling path of the optical transmission signal having the straight line shape and outputs an optical transmission signal that has passed through the optical wavelength separation block to the outside, and outputs the optical reception signal received from the external to the optical wavelength separation block; 3 lenses
Including,
The light transmission signal output from the light source is
Converted into a parallel beam through a first lens disposed between the light source and the optical wavelength separation block and transmitted through the optical filter and then output to the outside through the third lens;
The optical reception signal received by the integrated optical transmission and reception module,
Received by the optical wavelength separation block through the third lens, reflected by the optical filter, and then reflected back by a reflection surface disposed in a predetermined area of an upper surface of the optical wavelength separation block, so that the photodetecting device and the light Received by the optical detection element through a second lens disposed between the wavelength separation blocks,
The optical transmission signal and the optical reception signal,
The integrated optical transceiver module having a traveling path horizontal to the plane formed by the substrate disposed in the package of the integrated optical transceiver module.
제7항에 있어서,
상기 특정 각도는,
상기 광학 필터로 입사되는 광 수신 신호의 입사각과 상기 광원 및 광 검출 소자 사이의 이격 거리에 따라 결정되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 7, wherein
The specific angle is,
The integrated optical transmission and reception module is determined according to the incident angle of the light reception signal incident to the optical filter and the separation distance between the light source and the light detection element.
제7항에 있어서,
상기 광원 및 광 검출 소자는,
상기 광 파장 분리 블록의 폭(Width)을 증가시킴으로써 수용 가능한 채널의 수가 확장되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 7, wherein
The light source and the light detection element,
And an increase in the width of the optical wavelength separation block, thereby increasing the number of acceptable channels.
제7항에 있어서,
상기 광원 및 광 검출 소자는,
그라운드(Ground)가 전기적으로 분리된 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 7, wherein
The light source and the light detection element,
Integrated optical transceiver module with ground electrically separated.
제7항에 있어서,
상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호를 평행함 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈 및 상기 광 파장 분리 블록으로부터 출력된 광 수신 신호를 상기 광 검출 소자에 광 결합하기 위한 제2 렌즈는 각각 독립적으로 형성되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 형성되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 7, wherein
A first lens for converting the light transmission signal output from the light source into the form of a parallel beam and a second lens for optically coupling the light reception signal output from the optical wavelength separation block to the light detection element are each independently. An integrated optical transceiver module formed or formed in the form of an integrated array lens.
제7항에 있어서,
상기 일체형 광 송수신 모듈은,
박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 7, wherein
The integrated optical transceiver module,
All-in-one optical transmission / reception module to which a box-type package is applied.
박스(Box) 형태의 패키지가 적용된 일체형 광 송수신 모듈에 있어서,
광 송신 신호를 출력하는 광원;
광 수신 신호를 수신하는 광 검출 소자(Photodiode, PD);
상기 일체형 광 송수신 모듈의 패키지 내부에 수평하게 배치된 기판 상에 일직선 형태를 가진 광 수신 신호의 진행 경로에 수직한 평면을 기준으로 특정 각도만큼 기울어진 형태로 배치되는 광 파장 분리 블록;
상기 광 파장 분리 블록을 일정 각도만큼 기울이기 위하여 상기 광 파장 분리 블록의 하부에 배치되는 지지대;
상기 광 파장 분리 블록의 제1 면 중 일정 영역에 배치되어 상기 광 수신 신호는 투과하고, 상기 광 송신 신호는 반사하는 광학 필터;
상기 일직선 형태를 가진 광 수신 신호의 진행 경로 상에 배치되어 상기 광 파장 분리 블록을 통과한 광 송신 신호를 외부로 출력하고, 상기 외부로부터 수신된 광 수신 신호를 상기 광 파장 분리 블록으로 출력하는 제3 렌즈
를 포함하고,
상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호는,
상기 광원 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제1 렌즈를 통해 평행한 빔의 형태로 변환되어 상기 광 파장 분리 블록으로 입사되고, 상기 광 파장 분리 블록의 제2 면 중 일정 영역에 배치된 반사판에 의해 반사 된 후 상기 광학 필터에 의해 재반사 되어 상기 제3 렌즈를 통해 외부로 출력되고,
상기 일체형 광 송수신 모듈로 수신된 광 수신 신호는,
상기 제3 렌즈를 통해 상기 광 파장 분리 블록으로 수신되고, 상기 광학 필터를 투과하여 상기 광 검출 소자 및 광 파장 분리 블록 사이에 배치된 제2 렌즈를 통해 광 검출 소자로 수신되며,
상기 광 송신 신호와 광 수신 신호는,
상기 지지대로 인해 상기 광 파장 분리 블록으로 입출력되는 광 송신 신호 및 광 수신 신호의 위치가 일정 높이만큼의 편차를 가지는 일체형 광 송수신 모듈.
In the integrated optical transmission / reception module to which a box-shaped package is applied,
A light source for outputting a light transmission signal;
A photodetector (PD) for receiving a light reception signal;
An optical wavelength separation block disposed on a substrate arranged horizontally in the package of the integrated optical transceiver module, the optical wavelength separation block being inclined by a specific angle with respect to a plane perpendicular to a traveling path of the optical reception signal having a straight line shape;
A support disposed under the optical wavelength separation block to tilt the optical wavelength separation block by an angle;
An optical filter disposed in a predetermined region of the first surface of the optical wavelength separation block to transmit the light reception signal and to reflect the light transmission signal;
An optical transmission signal passing through the optical wavelength separation block to the outside and outputting the optical reception signal received from the outside to the optical wavelength separation block; 3 lenses
Including,
The light transmission signal output from the light source is
The first lens disposed between the light source and the optical wavelength separation block is converted into a parallel beam and is incident on the optical wavelength separation block, and the reflecting plate is disposed in a predetermined area of the second surface of the optical wavelength separation block. Reflected back by the optical filter and output through the third lens to the outside,
The optical reception signal received by the integrated optical transmission and reception module,
Received by the optical wavelength separation block through the third lens, received by the optical detection element through a second lens disposed between the optical detection element and the optical wavelength separation block through the optical filter,
The optical transmission signal and the optical reception signal,
And an optical transmitting / receiving module having a deviation of a predetermined height from a position of the optical transmission signal and the optical reception signal input and output to the optical wavelength separation block due to the support.
제13항에 있어서,
상기 특정 각도는,
상기 광학 필터로 입사되는 광 수신 신호의 입사각과 상기 광원 및 광 검출 소자 사이의 이격 거리에 따라 결정되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 13,
The specific angle is,
The integrated optical transmission and reception module is determined according to the incident angle of the light reception signal incident to the optical filter and the separation distance between the light source and the light detection element.
제13항에 있어서,
상기 광원 및 광 검출 소자는,
상기 광 파장 분리 블록의 폭(Width)을 증가시킴으로써 수용 가능한 채널의 수가 확장되는 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 13,
The light source and the light detection element,
And an increase in the width of the optical wavelength separation block, thereby increasing the number of acceptable channels.
제13항에 있어서,
상기 광원 및 광 검출 소자는,
그라운드(Ground)가 전기적으로 분리된 일체형 광 송수신 모듈.
The method of claim 13,
The light source and the light detection element,
Integrated optical transceiver module with ground electrically separated.
제13항에 있어서,
상기 광원으로부터 출력된 광 송신 신호를 평행함 빔의 형태로 변환하기 위한 제1 렌즈 및 상기 광 파장 분리 블록으로부터 출력된 광 수신 신호를 상기 광 검출 소자에 광 결합하기 위한 제2 렌즈는 각각 독립적으로 형성되거나 일체형 어레이 렌즈 형태로 형성되는 일체형 광 송수신 모듈.


The method of claim 13,
A first lens for converting the light transmission signal output from the light source into the form of a parallel beam and a second lens for optically coupling the light reception signal output from the optical wavelength separation block to the light detection element are each independently. An integrated optical transceiver module formed or formed in the form of an integrated array lens.


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