일반기술

파장선택형 8채널 WDM 광원 기술

본 모듈은 2개의 모노리식 집적형 4채널 추출 격자형 DFB-레이저 다이오드 어레이(SG-DFB-LD array) 광원들을 단일 IC 제어보드에 탑재하는 하이브리드 집적 광원으로 개발하였다. 이 모듈은 c-band (1530~1560 nm) 내의 서로 다른 파장의 8개 채널들이 200 GHz (1.6 nm) ITU 채널 간격을 유지하면서 발진하도록 하였으며, 한번에 단일 파장을 선택하여 사용할 수 있도록 설계하였다. 각 채널의 레이저 발진파장은 외부 wavelength locker와 제어회로에 의하여 1/100 nm의 정밀도를 확보하였다. 이번에 같이 개발된 LD 제어보드는 광출력, 출력 파장, 파장간격 등을 자동으로 제어하기 위하여 아날로그 궤환회로 (analog feedback loop circuit)를 이용하였다. 또한, 각 채널은 동작조건들을 제어보드에 내장된 DSP(digital signal processor)에 입력함으로써 외부 PC에서 프로그램 및 수동 조작으로 최적의 조건에서 동작하도록 하였다. 채널당 전송속도는 1.25 Gbps이며, 총 10 Gbps의 데이터 전송용량을 갖추고 있다.이 기술의 핵심 광원 반도체 칩으로 모노리식 4채널 SG-DFB-LD 어레이 칩을 개발하였다. 채널 간격은 400 GHz로 설계하였다. 이 칩 구도와 공정방법은 제작공정의 단순성, 채널 확장성 및 채널 선택의 용이성을 특징으로 한다. 고가의 전자선 리소그라피 공정 혹은 낮은 수율의 위상 마스크 공정을 사용하지 않으면서도 기존의 안정화된 DFB-LD 표준 공정에 일부의 추출격자(sampled grating) 공정만을 추가함으로써 여러 개의 파장을 동시에 생성할 수 있도록 하는 구도이다. 이 구도를 사용할 경우, 단일 생산 공정으로 4개의 파장을 얻을 수 있으며, 각 채널은 고품위 DFB-LD 동작특성을 그대로 유지하도록 하는데 성공함으로써 모듈 단가를 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 어레이 칩의 온도를 조절할 경우 50 GHz(0.4 nm) 간격으로 32채널의 파장을 구현할 수 있는 높은 확장성을 갖고 있다. 또한, 추출격자의 주기를 달리함으로써 c-band (1530 ~1560 nm)의 채널 수 및 간격 조정이 용이하다. 즉, 제작공정의 단순성, 모노리식 다채널 특성, 및 용이한 채널 확장성 등이 이 구도의 특징이며, 다양한 응용성을 제공하고 있다.