KR20210010068A - 광트랜시버용 awg 디바이스 모듈 - Google Patents

광트랜시버용 awg 디바이스 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈 및 제조방법에 관한 것으로서, AWG 디바이스 모듈의 광 출사면의 광신호를 집속하는 기능을 부여할 수 있으며, 이와 같이 광전송수단으로부터 광신호를 집속하여 광수신수단으로 출력함으로써, 광트랜시버의 전송용량 확대에 따른 광수신수단의 포토다이오드의 능동 영역(active area)의 축소를 유도하여 포토다이오드의 고성능화를 촉진할 수 있는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈 및 제조방법{AWG device module and their fabrication method for optical transceiver}
본 발명은 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포토다이오드와의 패키징 및 광집속 거리의 제어를 가능하도록 한 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈 및 제조방법에 관한 것이다.
스마트폰과 스마트 패드 등을 비롯한 모바일 기기 들이 보편화됨에 따라 인터넷 트래픽은 지속적으로 증가하고 있으며, 인터넷 트래픽을 효율적으로 전달하기 위하여 라우터, 스위치, 전송장치 등이 고속화 대용량화 되고 있다. 단위 시간 당 전송용량을 높이기 위해서 기간전송 망에서는 하나의 광섬유에 서로 다른 파장의 광신호를 파장분할(WDM) 다중화하여 보내는 방식이 2000년 이후로 주로 사용되고 있고, 가입자 망의 경우도 하나의 광섬유에 서로 다른 파장으로 양방향 전송하는 기술이 상용화되어 있다. 이더넷 분야에 있어서도 파장분할 다중화 방식이나 리본 광섬유(Ribbon fiber)를 통해 병렬 (parallel) 전송하는 방식이 표준화 되고 있다. 40G 이더넷의 경우에는 단일모드 광섬유(Single mode fiber) 10km 전송을 위해서 10G × 4 채널 CWDM 방식을 표준으로 채택했으며, 100G 이더넷의 경우에는 단일모드 광섬유 10km, 40km 전송을 위해서 25G × 4채널 LAN-WDM 방식을 표준으로 채택했다.
광 트랜시버는 광전변환을 수행하는 모듈이며, 상기 광 트랜시버의 수신부에서는 입사된 광신호를 전기 신호로 변환하여 출력하는 역할을 수행한다. 이때, 광신호를 입력 받아 전류 신호로 변환하는 소자가 포토다이오드(Photo Diode)이며, 신호를 증폭하는 역할을 하는 소자가 트랜스임피던스증폭기(TIA: Transimpedance Amflifier)이다.
10Gbps급 이상의 전송 속도를 가진 초고속 광 트랜시버는 그 수신부에서 광 파장의 MUX/DeMUX(다중화/분리) 기능을 수행하기 위해 광도파로가 이용되기도 한다. 이 경우 광도파로를 통해 전달된 광신호를 포토다이오드에 입사시키고 트랜스임피던스증폭기(TIA)로 증폭하게 된다.
일반적으로 광도파로 코어의 직경이 3 내지 10미크론 정도이며, 포토다이오드의 수광부 직경은 20 내지 40미크론 범위이다. 따라서 광도파로에서 출력된 광신호를 포토다이오드 수광부에 입사시키기 위해서는 정밀하게 계산되고 제어된 구조를 설계해야 한다. 이 경우 광학렌즈 등을 이용해서 광을 집속시키는 구조를 사용하게 되는데, 보통 광도파로, 렌즈, 포토다이오드, TIA 등의 부품들을 효과적으로 배치하는 구조를 설계하게 된다.
그런데 종래에는 클래드 가공을 통한 볼록렌즈 형상을 가공하여 사용하는 예시가 있었으나, 구면 가공 및 상부 클래드의 낮은 굴절률로 인하여 퍼짐 광을 효과적으로 집속하는 데 한계가 있었다.
또한, 광트랜시버의 전송 용량이 100G 에서 200G 이상으로 진화하면서 포토다이오드의 수광부 크기가 작아지게 됨에 따라 AWG 디바이스 모듈의 출사면의 광신호를 집속하여 최소화할 필요가 있었고, 광트랜시버 패키징시 AWG 디바이스 모듈의 소자 표면과 포토다이오드와의 간격을 30 ~ 100 ㎛ 정도로 최소화할 필요가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제1711691호(2017.02.23)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 광전송수단으로부터 광수신수단의 포토다이오드에 광신호를 집속하여 출력함으로써, 광트랜시버의 전송용량 확대에 따른 포토다이오드의 능동 영역(active area)의 축소를 유도하여 포토다이오드의 고성능화를 촉진할 수 있는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈 및 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광신호가 전송되는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 클래드를 포함하는 평판형 광도파로로서, 상기 광도파로의 일측 단부에 경사면이 형성되고, 상기 경사면에 광신호를 수직으로 반사시키는 반사층을 구비하는 광전송수단; 및, 상기 광전송수단으로부터 출력되는 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 광수신수단을 포함하되, 상기 광수신수단에 대응하며 광신호의 출사면인 클래드의 표면에는 상기 광신호를 집속하기 위한 오목렌즈부가 설치된 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오목렌즈부는 상기 클래드의 표면에 포토리소그래피에 의한 습식 습각을 통해 오목한 형태의 오목홈이 형성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오목렌즈부의 상기 오목홈에는 굴절률이 높은 UV 경화 물질이 충전된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오목홈은, 반구형, U자형, V자형, 쐐기형 형상의 홈 중 어느 하나로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 반구형, U자형 형상의 오목홈은 습식 식각 공정을 통해 형성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 V자형, 쐐기형 형상의 오목홈은 다이싱 블레이드(Dicing Blade) 공정을 통해 형성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오목렌즈부의 대응하는 면에는 상기 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질이 열 리플로우(thermal reflow)되어 구형렌즈부가 형성된다.
본 발명은, 기판 위의 하부 클래드층에 코어층을 형성하는 단계; 상기 코어층 상부에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이를 이용하여 상기 코어층을 식각하여 패터닝하는 단계; 패터닝된 상기 코어층 상부에 상부 클래드층을 형성하여 광도파로를 완성하는 단계; 상기 상부 클래드층에 포토레지스트 패턴이 형성되며, 상기 포토레지스트 패턴이 형성되지 않은 상부 클래드층 상에 오목한 형상의 오목홈을 형성하는 단계; 및 상기 오목홈에 굴절률이 높은 UV 경화 물질을 충전하여 오목렌즈부를 형성하는 단계;를 포함하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오목홈은 반구형, U자형, V자형, 쐐기형 형상의 홈 중 어느 하나로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 반구형, U자형 형상의 오목홈은 습식 식각 공정을 통해 형성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 V자형, 쐐기형 형상의 오목홈은 다이싱 블레이드(Dicing Blade) 공정을 통해 형성된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오목렌즈부의 대응하는 면에는 상기 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질을 열 리플로우(thermal reflow)하여 구형렌즈부를 형성하는 단계를 더 포함한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈 및 제조방법에 의하면, AWG 디바이스 모듈로부터 출력되는 광신호를 집속하는 기능을 부여할 수 있다.
광전송수단으로부터 광신호를 집속하여 광수신수단으로 출력함으로써, 광트랜시버의 전송용량 확대에 따른 광수신수단의 포토다이오드의 능동 영역(active area)의 축소를 유도하여 포토다이오드의 고성능화를 촉진할 수 있는 효과가 있다.
또한, AWG 디바이스 모듈의 소자 표면과 포토다이오드와의 간격을 최소화할 수 있도록 디바이스 표면으로부터 돌출된 렌즈 어레이를 삭제함으로써, 광학 정렬 절차를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 오목홈을 채운 굴절률이 높은 UV 경화 물질의 굴절률에 따라 초점거리 제어가 가능하므로 포토다이오드와 패키징 유격 공차를 원활하게 제어할 수 있으며, AWG 디바이스 표면과 동일한 높이에 오목홈이 형성되어 볼록 렌즈를 사용할 때 발생되는 렌즈 및 포토다이오드 손상을 최소화하여 원가 절감 및 불량률을 낮춰 생산성 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 AWG 디바이스 모듈을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 AWG 디바이스 모듈의 광전송수단 및 광수신수단 사이의 오목렌즈부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 AWG 디바이스 모듈의 광전송수단 및 광수신수단 사이의 오목렌즈부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 AWG 디바이스 모듈의 광 출사면의 광신호 크기를 나타내는 광분포도이다.
도 5는 본 발명에 따른 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 도 5의 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 AWG 디바이스 모듈을 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 AWG 디바이스 모듈의 광전송수단(100) 및 광수신수단(200) 사이의 오목렌즈부(20)를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 AWG 디바이스 모듈의 광전송수단(100) 및 광수신수단(200) 사이의 오목렌즈부(20)를 나타내는 단면도이다.
첨부도면을 참조하면, 본 발명에 따른 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈은, 입력 도파로(11), 제1성형결합기(12), 배열 도파로 회절격자(AWG: Arrayed Waveguide Grating, 13), 제2성형결합기(14), 출력 도파로(15)를 포함한다.
입력 도파로(11)의 출력단에는 제1성형결합기(12)가 설치되어 입력 도파로(11)를 통해 입사되는 광신호를 회절시킨다. 이와 같이 회절된 광신호는 배열 도파로 회절격자(13)로 입사되어 도파되는데, 이때 배열 도파로 회절격자(13)에서 이웃한 도파로의 경로차는 △L이며, 각 도파로는 위상편이기(phase shifter)의 역할을 하게 된다.
배열 도파로 회절격자(13)를 도파한 광파는 서로 다른 위상을 가진 상태에서 제2성형결합기(14)에 입사된다. 제2성형결합기(14)는 광파에 보강 간섭을 일으키며, 그로 인해 출력 도파로(15)에 초점이 맺히게 된다.
출력 도파로(15)의 초점이 맺히는 위치는 파장에 따라서 달라지는데, 이는 파장에 따라서 편이된 위상이 다르기 때문이다. 그러므로, 각 출력 도파로(15)에서는 각각 다른 파장의 광파를 얻을 수 있으므로, 이 소자는 역다중화기로서 기능할 수 있다. 마찬가지로, 출력 도파로(15)에 서로 다른 파장을 갖는 다수의 광 신호를 입사시키면 하나의 입력 도파로(11)에 초점이 맺히게 되는데, 이때 이 소자는 다중화된 광파를 얻는 다중화기로서 기능하게 된다.
한편, 입력 도파로(11)에 입력된 복수의 광신호는 각각의 출력 도파로(15)를 향해 진행하게 되며, 반사층(111)에서 반사된 광신호는 오목렌즈부(20)에 입사되어 출력된다. 오목렌즈부(20)는 입사된 광신호를 집속하여 출력하게 된다.
더욱 구체적으로 본 발명에 따른 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈에 대해 설명하면, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 광신호를 전송하는 광전송수단(100)과, 광전송수단(100)의 광신호를 수신하며 집속된 광신호를 입력받아 전기신호로 변환하는 광수신수단(200)을 포함한다. 또한, 광전송수단(100)과 광수신수단(200)을 적층하여 지지하는 서브마운트(미도시)를 구비할 수 있다.
광전송수단(100)은 광신호가 전송되는 코어(120)와, 코어(120)를 둘러싸는 클래드(130)를 포함하는 평판형 광도파로(110)를 사용한다. 광도파로(110)는 일측 단부에 경사면이 형성되고, 경사면에는 광신호를 수직으로 반사시키는 반사층(111)이 형성된다.
평판형 광도파로(110)는 광신호가 전달되는 도파로로서, 굴절률이 상대적으로 큰 코어(120)와 굴절률이 상대적으로 작은 클래드(130)로 구성되며, 코어(120)로 입사된 광신호는 굴절률이 큰 코어(120)를 따라 진행한다.
경사면은 광도파로(110)의 일측 단부에 45도 각도로 형성되고, 연마 또는 식각의 공정을 통해 형성될 수 있다. 이와 같은 공정을 통해 형성된 경사면에는 반사 코팅을 진행하여 광신호가 반사되는 반사층(111)을 형성할 수 있다. 경사면의 각도는 45도가 가장 이상적이나 실제 구현에서는 정확하게 연마하기가 어렵기 때문에 40 ~ 50도 각도로 한정할 수 있다.
반사층(111)은 코어(120)를 통해 진행된 광신호를 반사시켜 광수신수단(200)으로 진행하도록 하는 역할을 한다. 반사층(111)에는 반사율을 향상시키기 위해 금이나 은, 크롬 등의 금속 물질이나 기타 고반사 코팅물질을 형성할 수 있다.
코어(120)를 따라 진행한 광신호가 상기 반사층(111)에서 반사된 후에는 자유 공간에서의 광 전파 원리에 따라 광신호가 퍼지면서 광수신수단(200)이 위치한 방향으로 진행하게 된다. 이때, 코어(120)와 반사층(111)이 만나 반사가 이루어지는 지점과 광수신수단(200)과의 간격이 커질수록 퍼져 나가는 광신호의 가장자리 부분의 광 파워가 광수신수단(200)의 포토다이오드(210) 내에 도달하지 못하게 되고, 포토다이오드(210)를 벗어나서 전달되어 광손실을 유발할 수 있게 된다.
따라서, 이러한 문제점이 발생하지 않도록 기존의 렌즈 어레이를 삭제하여 광도파로(110)와 광수신수단(200)과의 간격을 최대한 인접하게 하고, 광학 정렬을 수행하여 광 파워의 손실 없이 모든 광신호가 광수신수단(200)으로 입사할 수 있도록 하였다.
한편, 광수신수단(200)은 포토다이오드(PD:PhotoDiode, 210)와 포토다이오드와 전기적으로 연결된 트랜스임피던스증폭기(TIA:Trans Impedance Amplifier, 이하, 'TIA'라 함, 220)를 포함할 수 있다.
서브마운트는 광전송수단(100)과 광수신수단(200) 둘 다를 지지하거나 광전송수단(100) 또는 광수신수단(200) 중 어느 하나를 지지할 수 있으며, 실리콘 웨이퍼, 유리 및 금속소재 등 다양한 소재를 사용할 수 있다. 서브마운트에는 기판(230)이 장착될 수 있으며, 포토다이오드(210) 및 TIA(220)가 기판(230)의 상단에 실장되고 와이어 본딩된다. 만일 채널수가 많을 경우 기판을 다수의 기판으로 분리하여 제조할 수 있으며, TIA(220)는 고속 전기 신호 전송을 위해 기판(230)의 상단에 형성된 패턴과 와이어 본딩 처리될 수 있다.
광수신수단(200)은 광전송수단(100)의 위치를 기준으로 포토다이오드(210)가 상부로 향하는 방식의 모듈을 사용할 수 있거나 포토다이오드(210)가 하부에 위치한 모듈을 사용할 수도 있다. 본 발명에 따른 실시예에서는 전술한 바와 같이, 포토다이오드(210)가 상부에 위치한 모듈을 사용하고 있다.
광전송수단(100)의 코어(120)를 통해 진행된 광신호가 반사층(111)에 의해 반사되는 클래드(130)의 표면에 오목한 형태의 오목홈(21)이 형성된다. 본 발명에서는 포토리소그래피(PR)방법에 의한 습식 식각 방법을 통해 클래드(130)의 표면에 반구형 오목홈(21)을 형성함으로써 오목렌즈부(20)가 구비되며 일반적인 오목렌즈의 특성인 광을 효과적으로 모아서 집속할 수 있게 된다.
반구형 오목홈(21)은 광섬유의 피복을 벗겨낸 후 클래드(130)의 광 출사면을 미세 식각하여 패턴을 형성함으로써 제조할 수 있다.
반구형 오목홈(21)에 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질, 예컨대 레진(resin), 에폭시(epoxy) 등이 충전되어 광 포커싱을 유도할 수 있는 오목렌즈부(20)를 제공할 수 있게 된다.
오목렌즈부(20)는 예컨대, 반구형 오목홈(21) 이외에도 U자형, V자형, 쐐기형 형상의 홈 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 도 3의 V자형, 쐐기형 형상의 홈은 다이싱 블레이드(Dicing Blade)를 이용하여 패턴을 형성함으로써 제조할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 AWG 디바이스 모듈의 광 출사면의 광신호 크기를 나타내는 광분포도로서, 평판형 광도파로(110)의 반사층(111)에 반사된 광은 오목렌즈부(20)를 통과한 후 100㎛ 지점에서 크기가 대략 1/2 정도로 축소된 것을 광분포도를 통해 알 수 있다. 클래드(130)의 광 출사면을 통과하여 외부로 출력되는 광의 크기는 렌즈가 없는 경우에 대략 50㎛×65㎛이지만, 오목렌즈부(20)를 통과한 광의 크기는 20㎛×35㎛로 축소된 것을 알 수 있다.
광트랜시버의 전송 용량이 100G 에서 200G 이상으로 진화하면서 포토다이오드(210)의 크기가 80㎛2 에서 36㎛2으로 작아지더라도 오목렌즈부(20)를 통과하면서 집속되어 출사된 광신호가 포토다이오드(210) 내에 전달 가능함에 따라 광손실이 발생하지 않게 된다.
이하, 본 발명에 따른 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법에 대해 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법을 나타내는 플로우차트이고, 도 6은 도 5의 도면으로서, 도 2의 광전송수단(100)을 측면에서 바라 본 도면이다.
먼저, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 일반적인 광도파로(110)의 제조방법을 살펴보면, 우선, 기판 위에 하부 클래드층을 형성한 다음, 이 하부 클래드층 상부에 코어층을 형성한다(S10). 이어서, 코어층 상부에 포토레지스트층을 형성한 다음, 이를 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 얻어진 포토레지스트 패턴을 이용하여 코어층을 식각하여 패터닝한다(S20). 패터닝된 코어층 상부에 상부 클래드층을 형성함으로써 광도파로(110)가 완성된다(S30).
이와 같이 완성된 일반적인 광도파로(110)에 오목렌즈부(20)의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
상부 클래드층에 일정한 패턴을 가지는 포토레지스트 패턴을 형성하게 되며, 포토레지스트 패턴이 형성되지 않은 상부 클래드층 상에 습식 식각 공정을 통해 오목한 형상의 오목홈(21)을 형성하게 된다(S40). 예컨대, 상부 클래드층에 원형 또는 사각형 포토레지스트 패턴을 형성하게 될 경우 포토레지스트 패턴이 형성되지 않은 상부 클래드층 상에 습식 식각 공정을 통해 반구형 또는 사각 단면을 가지는 오목한 형상의 오목홈(21)을 형성할 수 있다.
이어서, 상부 클래드층에 형성된 오목홈(21)에 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질, 예컨대 레진(resin), 에폭시(epoxy) 등을 충전하여 오목렌즈부(20)를 형성하게 된다(S50).
한편, 이와 같이 상부 클래드층에 오목렌즈부(20)를 형성한 후 오목렌즈부(20)의 대응하는 상부에 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질을 열 리플로우(thermal reflow)하여(S60) 오목렌즈부(20)와 동일한 집속 특성을 가지는 구형렌즈부를 형성할 수도 있다(S70). 구형렌즈부는 종래의 볼록렌즈의 굴절률 변경이 힘든 면을 보완하기 위한 것으로서, 마이크로 렌즈어레이 블록을 별도로 제작하여 본딩하지 않고 클래드층 표면에 오목홈(21)을 제작한 후 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질을 충전함으로써 볼록렌즈와 동일한 기능을 부가할 수 있으며, 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질의 굴절률 조정을 통하여 초점 거리를 쉽게 조절할 수 있게 된다.
오목렌즈부(20)의 상부에 열 리플로우되는 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질은 레진 또는 에폭시일 수 있으며, 이에 한정되지 않는 다른 물질을 채택하여 사용할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 광도파로(110)의 코어(120)를 따라 진행하는 광신호가 반사층(111)에서 반사된 후 포토다이오드(210)가 위치하는 방향으로 진행하게 된다. 이때, 클래드(130)의 광 출사면에 오목렌즈부(20)를 형성하여 자유 공간에서의 광전파 원리에 따라 광신호를 집속시킬 수 있게 되며, 광신호가 집속되는 부분에 포토다이오드(210)를 배치하여 광수신수단(200)을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈은, 제작 공정이 간편하면서도 저비용으로 광송수신기, 강센서 및 다양한 광통신 모듈을 형성할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 광전송수단 110 : 광도파로
120 : 코어 130 : 클래드
200 : 광수신수단 210 : 포토다이오드
220 : TIA

Claims (12)

  1. 광신호가 전송되는 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 클래드를 포함하는 평판형 광도파로로서, 상기 광도파로의 일측 단부에 경사면이 형성되고, 상기 경사면에 광신호를 수직으로 반사시키는 반사층을 구비하는 광전송수단; 및,
    상기 광전송수단으로부터 출력되는 광신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 광수신수단을 포함하되,
    상기 광수신수단에 대응하며 광신호의 광 출사면인 클래드의 표면에는 상기 광신호를 집속하기 위한 오목렌즈부가 설치된 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오목렌즈부는 상기 클래드의 표면에 포토리소그래피에 의한 습식 습각을 통해 오목한 형태의 오목홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오목렌즈부의 상기 오목홈에는 굴절률이 높은 UV 경화 물질이 충전되는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 오목홈은, 반구형, U자형, V자형, 쐐기형 형상의 홈 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반구형, U자형 형상의 오목홈은 습식 식각 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 V자형, 쐐기형 형상의 오목홈은 다이싱 블레이드(Dicing Blade) 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 오목렌즈부의 대응하는 면에는 상기 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질이 열 리플로우(thermal reflow)되어 구형렌즈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈.
  8. 기판 위의 하부 클래드층에 코어층을 형성하는 단계;
    상기 코어층 상부에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 이를 이용하여 상기 코어층을 식각하여 패터닝하는 단계;
    패터닝된 상기 코어층 상부에 상부 클래드층을 형성하여 광도파로를 완성하는 단계;
    상기 상부 클래드층에 포토레지스트 패턴이 형성되며, 상기 포토레지스트 패턴이 형성되지 않은 상부 클래드층 상에 오목한 형상의 오목홈을 형성하는 단계; 및
    상기 오목홈에 굴절률이 높은 UV 경화 물질을 충전하여 오목렌즈부를 형성하는 단계;를 포함하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오목홈은 반구형, U자형, V자형, 쐐기형 형상의 홈 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반구형, U자형 형상의 오목홈은 습식 식각 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 V자형, 쐐기형 형상의 오목홈은 다이싱 블레이드(Dicing Blade) 공정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 오목렌즈부의 대응하는 면에는 상기 굴절률이 높은 UV 경화가 가능한 물질을 열 리플로우(thermal reflow)하여 구형렌즈부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광트랜시버용 AWG 디바이스 모듈의 제조방법.





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