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2.5 Gbps 광통신용 Distributed Feedback Laser Diode(DFB - LD) 모듈 제작 및 광송신 실험
박경현(K. H. Park),강승구(S. G. Kang),송민규(M. K. Song),이중기(J. K. Lee),조호성(H. S. Cho),장동훈(D. H. Jang),박찬용(C. Y. Park),김정수(J. S. Kim),김홍만(H. M. Kim),박형무(H. M. Park),한정희(J. H. Han),심창섭(C. S. Shim) 한국광학회 1994 한국광학회지 Vol.5 No.3
DFB-LD 칩으로부터 단일모드 광섬유 부착 2.5 Gbps 광통신용 광원인 DFB-LD 모듈을 설계, 제작하였다. DFB-LD 모듈은 광 isolator가 삽입된 2 렌즈 quasi confocal 광학계로 구성된 원통형 서브 모듈과 14 pin butterfly 패키지가 분리된 구성으로서 이들 사이의 전기적 연결은 bias-T 회로가 형성된 하이브리드 기판으로 이루어지도록 설계하였다. 모듈 제작시 정밀한 부품 고정이 요구되는 서브 모듈 조립에는 레이저 웰딩 방법을 사용하였다. 제작된 DFB-LD 모듈은 광결합 효율 20%, -3dB 소신호 변조 대역폭 2.6 ㎓ 이상의 특성을 가졌으며, 온도 순환검사에도 10% 이내의 광출력 변동만을 보임으로써 기계적 신뢰성을 확인할 수 있었다. 제작된 DFB-LD 모듈의 광송신 성능을 실제 2.5 Gbps 광통신 시스템의 광원으로 적용하여 평가한 결과 47 ㎞의 광섬유 전송시 BER 1×10^(-10) 조건에서 최대 -30.2 dBm의 수신감도를 얻었으며, 이 때 전송페널티는 소광비에 의한 것이 1.5 dB, 분산에 의한 것이 1.0 dB로 나타났다. We designed and fabricated the single mode fiber pigtailed DFB-LD module for 2.5 Gbps optical communication system. In the design of the DFB-LD module, we made the module divided into two parts of inner sub-module and outer 14-pin butterfly package and cylindrical shaped sub-module contain quasi confocal 2 lens system including optical isolator and electrical connection between these parts via hybrid substrate of bias T circuit.<br/> Laser welding was used to assemble the sub-module which requires accurate fixing between optical elements. The fabricated DFB-LD module showed optical coupling efficiency of 20% and -3 dB small signal response of more than 2.6 ㎓. We confirmed mechanical reliability of the module by temperature cycle test where the tested module exhibit optical power fluctuation of less than 10%. Finally we evaluated the performance of the fabricated DFB-LD module as light source of 2.5 Gbps optical communication system, sensitivity of -30.2 dBm was obtained through 47 ㎞ optical fiber transmission under the criterion of 1×10^(-10) BER and transmission penalties were 1.5 dB caused by extinction ratio and 1.0 dB caused by chromatic dispersion of normal single mode fiber.
양방향 송수신모듈 제작을 위한 광결합계수의 계산 및 측정
김종덕,최재식,이상환,조호성,김정수,강승구,이희태,황남,주관종,송민규,Kim, J. D.,Choi, J. S.,Lee, S. H.,Cho, H. S.,Kim, J. S.,Kang, S. G.,Lee, H. T.,Hwang, N.,Joo, G. C.,Song, M. K. 한국광학회 1999 한국광학회지 Vol.10 No.6
레이저 다이오드와 수신광검출기가 집적된 소자를 V-홈을 가진 실리콘 광학벤치에 flip-chip 본딩하고, 경사면을 가진 하나의 단일모드 광섬유와 수동정렬하는 방법을 사용하여 가입자망을 위한 저가의 양방향 송수신 모듈을 설계, 제작하였다. 광섬유의 단면 경사각에 따른 송신광결합 효율과 수신광결합 효율사이의 병목점을 찾기 위해 Gaussian빔 모델을 사용하여 수평정렬거리, 광섬유 단면 경사각, 수직정렬오차등의 변수에 따른 광결합계수를 계산함으로써, 최적의 광정렬조건을 예측하였다. 또한 실리콘 광학벤치에서 광결합효율을 측정하여 광섬유의 수직정렬오차에 따른 광결합계수의 감소가 광섬유의 경사각에 의해 보상될 수 있다는 계산결과의 타당함을 확인하였다. 실제의 sub-module 제작 및 광결합 실험에서 송신빔이 광섬유 단면에 반사되어 PD로 입사되는 것을 최소화하기 위하여 광섬유 단면을 경사절두원추형으로 제작함으로써 PD의 수신 잡음을 $30mu$m 이상의 정렬거리에서 -35dB이하로 유지할 수 있었다. 같은 조건에서 단면 경사각이 $12^{\circ}$인 광섬유에 의해 -12.1dB의 송신출력과 0.2A/W의 responsivity를 얻을 수 있었다. We designed and fabricated a bidirectional optical transceiver module for low cost access network. An integrated chip forming a pin-PD on an 1.3 urn FP-LD was assembled by flip-chip bonding on a Si optical bench, a single mode fiber with an angled end facet was aligned passively with the integrated chip on V-groove of Si-optical bench. Gaussian beam theory was applied to evaluate the coupling coefficients as a function of some parameters such as alignment distance, angle of fiber end facet, vertical alignment error. The theory is also used to search the bottle-neck between transmittance and receiving coupling efficiency in the bi-directional optical system. Tn this paper, we confirmed that reduction of coupling efficiency by the vertical alignment error between laser beam and fiber core axis can be compensated by controlling the fiber facet angle. In the fabrication of sub-module, a'||'&'||' we made such that the fiber facet have a corn shape with an angled facet only core part, the reflection of transmitted laser beam from the fiber facet could be minimized below -35 dE in alignment distance of 2: 30 /J.m. In the same condition, transmitted output power of -12.1 dEm and responsivity of 0.2. AIW were obtained.
이응조,안종관,송민규 대한금속재료학회(대한금속학회) 2001 대한금속·재료학회지 Vol.39 No.8
Codeposition behaviors of silicon carbide particles and nickel onto a steel in nickel Watts baths have been investigated using a rotating disc electrode. The zeta potential measurement and adsorption behavior of nickel ions onto the silicon carbide(SiC) particles suggests that SiC particles were attracted to the cathode after an adsorption of positive nickel ions in the bath. The polarization studies indicated that the addition of SiC particles enhanced the mass transfer of nickel ions onto the cathode surface and thus increased the current density. The SiC content in nickel-silicon carbide (Ni-SiC) deposits increased with increasing rotation speed and applied voltage.