일반기술

장파장 표면방출 레이저 기술

단일횡모드, 광출력 0.3mW, 수직공진 기판출력형 구조의 1.55um표면방출 레이저1)기술 이전의 목적 o 장파장 표면방출레이저 소자 기술을 산업체에 기술 이전 함으로써, 광통신의 가입자 및 메트로 통신에 있어 송신 소자의 차세대 광원 부품인 표면방출레이저 기술을 바탕으로 국내 기업이 국제적인 기술경쟁력을 확보에 기여하고자 함. o 특히 장파장 대역의 표면방출 레이저 소자 기술은 국내외적으로 현재 개발 초기 단계에 있어 기술적 우위를 통한 표면방출 레이저 송신 소자 기술의 세계 경쟁력 확보에 기반 기술을 제공하고자 함. 2)기술전수(사용)의 필요성 o 동화상 멀티미디어 전송 등 개개 가입자들의 사용 데이터 용량의 급격한 증가 요구를 만족시키기 위하여 광섬유를 이용한 대용량 데이터망의 광통신 서비스 개발이 활발히 진행됨에 따라 광통신용 광원 등의 핵심 부품의 수요가 지속적으로 증가될 것으로 예측됨. o 표면방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL) 기술은 1989년 980 nm 파장에서 상온 발진이 1.5 mA 저문턱전류의 특성으로 시현된 후 90년대 들어서 일반적인 IC 제작 공정의 적용 및 wafer상태에서의 테스트가 가능하고 이차원 집적과 광섬유와의 결합 효율이 큰 장점 등으로 인하여 특성 향상 및 기술 개발 연구가 빠르게 진행되어 850 nm의 표면방출 레이저를 이용하여 1 Gb/s급 광 송수신 모듈, 4채널의 4x622 Mb/s의 spectral LAN 모듈(HP Lab.) 등이 90년 말에 시현되는 등 850 nm의 표면방출 레이저를 이용한 송수신기 구현이 다양하게 진행되고 있음.1)활용방안 근거리 및 중거리 통신용 광원으로 광송신 소자의 핵심 부품으로 송신소자의 상용화에 활용되며, 그 외에도 차세대 광가입자 통신 기기의 핵심부품의 상용화 및 개발에 활용될 수 있음. 주요 응용 분야는 다음과 같음. o 장거리/중거리 광통신용 송신 소자 o 대용량 gigabit Ethernet용 광원 소자 o 대용량 데이터 통신용 집적 광송신 소자 o Interboard, intraboard의 광배선용 광송신 소자 o MCM to MCM, backplane용 광송신 소자 o 데이터 링크용 모듈 o 초고속 정보통신 영상, 신호처리 시스템의 핵심 요소 부품 2) 기대성과 장파장 표면방출레이저 기술의 기술 경쟁력 확보로 기업의 가입자 및 메트로 통신용 송신 소자 등 차세대 광통신용 핵심 광원 부품의 생산이 가능하며, 송신기 기술 개발을 통한 선도적 송신기 기술 확보 및 통신 기기 부품의 대외 경쟁력을 신장함. 주요 기술적, 경제적 기대 효과로는 다음과 같은 것이 있음. o 초고속 광가입자용 통신을 위한 고효율, 저비용의 광원 기술의 기반 기술 이전으로 차세대 핵심 부품 기술 경쟁력 확보 o 저소모전력 고집적 광원 기술의 개발 o 고부가가치의 초고속, 다기능성의 다채널 광 송신 소자 및 신소자군 창출 o 근/중거리 통신망 구축을 위한 핵심 부품의 기술 확보와 핵심 광 모듈의 국산화 o 초고속 정보통신망 시스템의 핵심 부품 개발로 통신, 정보처리 부품 분야는 물론 시스템 전반에 걸쳐 국제 경쟁력에 영향을 미침. 가.기술이전의 내용 장파장 표면방출 레이저 관련 특허 실시권 제공과 기술 전수 o 장파장 표면방출 레이저의 주요 특성 -수직공진형 기판출력형 레이저(vertical-cavity bottom-emitting laser) 구조 -발진 파장 ~ 1510 ~ 1590 nm -최고 출력 ~ 0.3 mW -단일모드 특성 -Monolithic 장파장 표면방출레이저 기술 -Hybrid 장파장 표면방출레이저 기술 나.기술이전의 범위 ① Monolithic 장파장 표면방출 레이저 제작 기술 ② Hybrid 장파장 표면방출 레이저 제작 기술