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KR20080084447A - 광전버스 모듈 및 그 제작방법 - Google Patents

광전버스 모듈 및 그 제작방법 Download PDF

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KR20080084447A
KR20080084447A KR1020070026191A KR20070026191A KR20080084447A KR 20080084447 A KR20080084447 A KR 20080084447A KR 1020070026191 A KR1020070026191 A KR 1020070026191A KR 20070026191 A KR20070026191 A KR 20070026191A KR 20080084447 A KR20080084447 A KR 20080084447A
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South Korea
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optical
optical waveguide
bus
dielectric
coupling
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김진태
박선택
주정진
김민수
박승구
이명현
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명에 의한 광전버스 모듈 및 그 제작방법은 유전체 내부에 적어도 하나 이상의 광도파로가 삽입되어 있으며, 유전체 하부로부터 광도파로와 만나는 부분까지 스루홀(through hole)구조로 형성되어 한쪽 끝에서 광도파로가 노출되는 제 1 결합부를 복수개 구비한 광전버스부; 및 광전버스부의 제 1 결합부와 전도성 가이드 핀으로 연결될 수 있도록 스루홀 구조로 형성된 제 2 결합부를 구비하고 있는 복수개의 리셉터클부;를 가진다. 본 발명에 의한 광전버스 모듈은 자동적이고 효율적이며 고속, 고집적화된 멀티칩 대 멀티칩의 광통신 및 전기통신 및 정밀하고 효율적인 광결합을 제공한다.

Description

광전버스 모듈 및 그 제작방법{Opto-electric-bus module and Manufacturing Method of the Same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 예시한 광전버스 모듈이 결합된 상태의 단면도 및 평면도를 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 예시한 광전버스 모듈에서의 광신호와 전기신호의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4에 예시한 광전버스 모듈이 결합된 상태의 단면도 및 광신호와 전기신호의 흐름을 보여주기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 사용된 광결합의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈을 이용한 복수개의 반도체 칩 사이의 광통신 및 전기통신을 위한 통신모듈을 보여주기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광도파로 부에 사용된 광도파로의 구성 및 광전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 의한 광전버스 모듈 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광통신 및 전기통신을 동시에 제공하는 광전버스 모듈 및 그 제작방법에 관한 것이다.
종래의 전기배선 한계를 극복하기 위하여 광배선을 이용한 정보처리 기술이 각광을 받고 있다. 또한, 최근에는 광배선 만을 목적으로 하지 않고 광통신 및 전기통신을 함께 제공하는 광전기 혼재 배선 모듈이 개발되고 있다.
광전기 혼재 배선 모듈은 광신호를 동일 기판상의 반도체 칩 간 또는 다른 기판상의 반도체 칩 간의 근거리 정보 통신에 이용한다. 전통적인 다층 PCB 기판에 광도파로 또는 광섬유를 삽입하여 반도체 칩 간의 광통신은 삽입된 광도파로를 이용하고 전기통신은 PCB에 형성된 전기배선을 이용하는 것이 그 한 예이다.
하지만, 이러한 광도파로 삽입형 광전기 혼재 배선 모듈은 고정된 광도파로 및 전기 배선을 이용해야 하는 제한이 있어서 다양한 반도체 칩 사이의 다양한 정보 통을 위해서는 매번 그 설계 및 제작을 변경해야 하는 불편이 있다.
본 발명은 자동적이고 효율적이며 고속, 고집적화된 멀티칩 대 멀티칩의 광통신 및 전기통신이 가능한 광전버스 모듈을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한 다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전버스 모듈의 일 실시예는 유전체 내부에 적어도 하나 이상의 광도파로가 삽입되어 있으며, 상기 유전체 하부로부터 상부로까지 스루홀(through hole) 구조로 형성되는 제1 결합부를 복수개 구비한 광전버스부; 및 상기 광전버스부의 상기 제 1 결합부와 전도성 가이드 핀으로 연결될 수 있도록 스루홀 구조로 형성된 제 2 결합부를 구비하고 있는 복수개의 리셉터클부;를 가진다.
보다 바람직하게는 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전버스 모듈에 있어서 상기 광전버스부의 일 실시예는 상기 유전체 하부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 1 전기배선이 형성되어 있다.
또한 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전버스 모듈에 있어서 상기 스루홀 구조의 제 2 결합부는 상기 스루홀 내부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 2 전기배선이 형성되어 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전버스 모듈 제작방법의 일 실시예는 유전체 내부에 적어도 하나 이상의 광도파로가 삽입하고, 상기 유전체 하부로부터 상부로까지 스루홀(through hole) 구조로 형성되는 제1 결합부를 복수개 구비하는 광전버스구성단계; 상기 제 1 결합부와 전도성 가이드 핀으로 연결될 수 있도록 스루홀 구조로 반도체 칩이 실장되는 기판위에 제 2 결합부를 형성하는 리셉터클구성단계; 및 상기 광도파로가 상기 광전소자에 수직 및 수평 광정렬되도 록 상기 제 1 결합부 및 제 2 결합부를 상기 전도성 가이드 핀으로 연결하는 연결단계;를 가진다.
보다 바람직하게는 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전버스 모듈 제작방법에 있어서 상기 광전버스구성단계는 상기 유전체 하부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 1 전기배선을 형성하는 제 1 전기배선형성단계;를 더 가진다.
또한, 상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 광전버스 모듈 제작방법에 있어서 상기 리셉터클구성단계는 상기 제 2 결합부의 스루홀 내부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 2 전기배선을 형성하는 제 2 전기배선형성단계;를 더 가진다.
이처럼 본 발명에 의한 광전버스 모듈 및 그 제작방법은 제 1 결합부 및 제 2 결합부의 결합에 의하여 광도파로가 광전소자에 정밀하고 효율적으로 광결합될수 있으며, 반도체 칩 사이의 광통신 및 전기통신을 동시에 제공한다.
또한 본 발명에 있어서 광도파로는 금속광도파로일 수 있고, 플렉서블(flexible)할 수 있다. 본 발명에 사용된 금속광도파로의 광전송은 장거리 표면플라즈몬 폴라리톤 (LR-SPP) 이론으로 설명할 수 있다.
표면 플라즈몬(Surface Plasmon; SP)은 유전 상수의 실수항이 서로 반대부호를 가지는 경계면을 따라 구속되어 진행하는 전하밀도의 진동파로서, 표면 전하 밀도 진동은 종방향 표면 구속파를 형성한다.
종방향 표면 구속파는 입사파의 전기장 성분이 경계면에 수직한 성분으로 TM모드 (Transverse Magnetic Mode)만이 장거리 표면플라즈몬 폴라리톤을 여기 및 도파시킬 수 있다.
본 발명에 의한 광도파로는 광신호가 전달되는 금속광도파로 및 금속광도파로를 둘러싸는 고분자 광학재료를 포함할 수 있으며, 금속광도파로는 두께가 5 내지 200 ㎚ 이고, 폭이 2 내지 100 ㎛일 수 있다. 고분자 광학재료는 할로겐 원소 또는 중수소를 포함하는 고분자 광학 재료로 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 광전버스부의 끝부분에는 45도 반사경이 형성될 수 있으며, 45도 반사경은 광전버스부와 일체형일 수도 있고, 따로 분리되어 결합되는 착탈식일 수도 있다.
상기 45도 반사경의 하부에는 광전소자에서 발생되는 광원의 편광을 TM모드 또는 TE모드의 특정 광모드로 편광시키는 편광기가 탈착될 수도 있을 것이다.
상기 광전소자는 발광소자 또는 수광소자이며, 발광소자의 경우 광의 발광 특성에 따라 TM모드형 레이저 다이오드, TE모드형 다이오드 및 표면발광레이저(VCSEL)등으로 구성할 수 있다.
본 발명은 PCB 기판 상면에 형성되고, 스루홀 구조의 결합부를 통해 반도체 칩을 실장한 기판과 광전 결합함으로써 광정렬 및 전기 배선 접속이 용이하고, 미세 사이즈의 광도파로를 이용하여 집적도를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 반도체 칩 간의 전기 신호를 전달을 위한 전기배선을 포함함으로써, 반도체 칩 간의 광통신 및 전기통신을 동시에 효율적으로 수행할 수 있는 광전 통신 모듈을 구현할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 사용하여 본 발명인 광전버스 모듈 및 그 제작방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 광전버스 모듈은 광전버스부(101), 기판(109) 및 리셉터클부(112, 113)을 포함할 수 있다.
광전버스부(101)는 유전체(103)에 삽입된 광도파로(104), 광도파로(104) 양끝에 형성된 45도 반사경(105), 및 스루홀(through hole) 구조의 제 1 결합부(106)로 구성된다.
45도 반사경(105) 하단에는 편광기(107)가 형성될 수 있고, 광전버스부(101)하단에는 제 1 전기배선(108)이 형성될 수 있다. 제 1 전기배선(108)은 광도파로(104) 양 끝에 형성된 제 1 결합부(106)까지 연장되어 형성될 수 있다.
광전버스부(101)가 결합되는 기판(109)에는 송신 반도체 칩(110), 수신 반도체 칩(111) 및 송신 리셉터클부(112), 수신 리셉터클부(113)가 형성될 수 있다. 리셉터클부(112, 113)는 광전버스부(101)와의 결합을 위한 스루홀(through hole) 구조의 제 2 결합부(116)가 형성되어 있다.
리셉터클부(112, 113)는 상단에 광전소자 즉, 발광소자(114) 또는 수광소자(115)를 실장할 수 있으며, 광전소자(114, 115)와 반도체칩(110, 111)을 연결하기 위한 제 3 전기배선이 확장되어 형성된 벤치부(102)를 더 가질 수 있다.
제 2 결합부(116)의 내부에는 반도체 칩(110, 111)에서 발생된 전기신호가 전달되는 제 2 전기배선(117)이 형성된다. 아울러, 반도체 칩(110, 111)과 리셉터클부(116, 117) 사이에는 광전소자(114, 115)의 구동에 필요한 전기신호를 송수신하는 제 3 전기배선(118)이 형성되어 있다. 광전버스부(101)의 스루홀 구조의 제1 결합부(106)과 리셉터클부(112, 113)의 제 2 결합부(116)는 전도성 가이드핀(119)에 의해 결합된다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 예시한 광전버스 모듈이 결합된 상태의 단면도 및 평면도를 보여주기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전도성 가이드 핀(119)에 의해 광전버스부(101)와 리셉터클부(112, 113)는 물리적으로 견고하게 결합되게 된다.
이에 따라, 광전버스부(101)의 제1 전기배선과 리셉터클부(112, 113)의 제 2 전기배선이 전기적으로 결합된다. 아울러 발광소자와 편광기 및 45도 반사경도 광학적으로 자동 광결합되며, 수광소자 및 45도 반사경도 자동 광결합되게 된다.
도 3은 도 1에 예시한 광전버스 모듈에서의 광신호와 전기신호의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 광전버스부(101)는 PCB 기판의 리셉터클부(112, 113)에 고정되어 반도체 칩 사이의 광통신 및 전기통신을 중개한다. 반도체 칩에서 발생된 전기 신호는 제 3 전기배선(118)을 따라 송신 리셉터클부(112)의 발광소자(114)로 전달되고 발광소자(114)는 광신호를 발생시킨다.
발광소자(114)에서 발생된 광신호는 45도 반사경을 통해 90도로 진행 방향이 변화되고 광도파로(104)를 통해 도파(導波)되어 반대면의 45도 반사경에서 다시 90 도 진행방향을 변경하여 수광소자(115)로 전달된다. 수광된 광신호는 수신 리셉터클부(113)를 거쳐 수신 반도체 칩으로 최종 전달된다.
전기 신호의 경우, 반도체 칩에서 발생된 전기 신호가 리셉터클부(112)의 제 2 결합부에 형성된 제 2 전기배선(117)으로 전달되고, 이 전기 신호는 도전성 가이드 핀(119)을 통해 광전버스부(101)의 제 1 전기배선(108)으로 전달된다.
제 1 전기배선(108)을 따라 전달된 전기신호는 다시 수광 리셉터클부(113) 의 도전성 가이드 핀을 통해 수신 리셉터클부(113)를 거쳐 최종적으로 수신 반도체 칩으로 전달된다. 이처럼 본 발명에 의하면 광통신 및 전기통신이 동시에 가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광전버스 모듈의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
광전버스부(101)는 유전체(103)에 내장된 광도파로(104), 양 끝에 형성된 45도 반사경(105) 그리고 하부에 부착된 커넥터 핀(120)으로 구성될 수 있다.
45도 반사경(105) 하단에는 편광기(107)가 형성될 수 있으며, 광전버스부(101)의 하단에는 제 1 전기배선(108) 이 형성되어 있다. 제 1 전기배선(108) 은 광도파로 양 끝에 형성된 커넥터 핀(120)을 통하여 연결된다.
리셉터클부(112, 113)등 기타 다른 구성은 도 1과 유사하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4에 예시한 광전버스 모듈이 결합된 상태의 단면도 및 광신호와 전기신호의 흐름을 보여주기 위한 도면이다.
도 5a는 커넥터 핀(120)에 의해 광전버스 모듈이 물리적으로 견고하게 결합됨에 따라, 광전버스부(101)의 제 1 전기배선과 리셉터클부(112, 113)의 제 2 결합부에 형성된 제 2 전기배선이 전기적으로 결합되며, 아울러 발광소자와 편광기 및 45도 반사경도 광결합된다.
도 5b는 반도체 칩 사이의 광통신 및 전기 통신을 보여준다. 반도체 칩 사이의 전기통신의 경우에는 반도체 칩에서 발생된 전기 신호가 송신 리셉터클부(112)의 제 2 전기배선(117)을 따라 커넥터 핀(120) 을 통해 광전버스부(101)의 제 1 전기배선(108)으로 전달된다.
또한, 제 1 전기배선(108)을 따라 전달된 전기신호는 다시 수신 리셉터클부(113)에 연결된 커넥터 핀(120)을 통해 수신 리셉터클부(113)의 제 2 전기배선을 따라 최종적으로 수신 반도체 칩(111)으로 전달된다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 사용된 광결합의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 광전버스부(101)의 양 끝단에 단순히 45도 반사경(105)만을 구비한 예이다. 발광소자(114)에서 발생된 광신호는 광전버스부(101)의 끝 부분에 형성된 45도 반사경(105)를 통해 90도로 진행 방향이 변화되고 광도파로(104)를 통해 도파되어 반대면의 45도 반사경을 통해 다시 90도 진행방향을 변경하여 수광소자(115) 로 광신호를 전달한다.
이때, 리셉터클부(112, 113)의 높이는 발광소자(114)와 광도파로간의 광결합 효율이 최대가 되도록 조절이 가능하다. 또한 발광소자(114)에서 발생되는 광은 광 도파로로 사용되는 금속 선의 표면플라즈몬 폴라리톤 여기(excitation)를 위해 TM모드의 광을 발생시키는 소자를 적용할 수 있다. 만약 발광소자(114)에서 발생된 광이 TM모드 광이라면, 발광소자를 90도 회전하여 부착시킬 수도 있을 것이다.
도 6b는 광전버스부(101) 양 끝단에 반사경 모듈(121)을 구비한 것을 보여준다. 반사경 모듈(121)은 제작된 광전버스부(101)의 끝단을 수직으로 형성하고 반사경 모듈(121)을 그 수직면에 부착하는 방식으로 구성할 수 있다.
도 6c 및 도 6d는 광전버스부(101)의 양 끝단에 형성된 45도 반사경 하부에 편광기(107)를 부착한 것을 보여준다.
광도파로로 이용된 금속 선의 표면플라즈몬 폴라리톤 여기를 위해서는 TM모드의 광을 입사시켜야 할 것이다.
만약 발광소자에서 발생된 광이 TM모드를 포함하지 않거나 TE모드 만을 발생시키는 경우에는 도 6c 및 도 6d와 같이 편광기(107)를 구비하여 금속 선의 표면플라즈몬 폴라리톤 여기에 필요한 TM모드의 광을 입사시킬 수도 있을 것이다.
도 6e는 광전버스부(101)의 양 끝단에 형성된 45도 반사경 하부에 편광기 (107)에 더하여, 집광을 위한 렌즈(122)까지 구비한 실시예를 보여준다.
도 6e는 발광소자에서 발생한 광이 퍼지는 경우에는 광도파로로 이용된 금속 선에 광결합되는 효율이 저하되므로 렌즈(122)를 통한 집광을 통하여 발광소자와 금속 선 광도파로 간의 광결합 효율을 증대시키기 위한 실시예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈을 이용한 복수개의 반도체 칩 사이의 광통신 및 전기통신을 위한 통신모듈을 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 광도파로(210) 및 제 1 전기배선(226)이 포함된 광전버스부(207, 220, 223)에 의해 반도체 칩 A(201), 반도체 칩 B(203), 반도체 칩 C(221) 및 반도체 칩 D(225)사이의 광통신 및 전기통신이 동시에 완성되는 실시예를 보여준다.
각 반도체 칩의 리셉터클부(202, 204, 222, 219, 227)에 형성된 제 2 결합부와 각 광전버스부(207, 220, 223)에 형성된 제 1 결합부가 전도성 가이드 핀(216) 에 의해 자동적으로 광결합 및 전기결합이 완성된다.
외부에서 반도체 칩 A(201)에 인가된 신호가 제 1 발광신호와 제 1 연산신호로 구성된 경우, 제 1 발광신호를 받은 반도체 칩 A(201)의 발광소자(206)는 제 1 광신호를 발생하고 발생된 제 1 광신호는 광전버스부(207)의 광도파로(210) 및 수광소자(212)를 통하여 반도체 칩 B(203)으로 전달된다.
반도체 칩 B(203)에 수광된 수광신호는 내부 연산을 통해 다시 반도체 칩 B(203)의 발광소자(228, 229)를 구동하는 제 2 발광신호, 제 3 발광신호로 전환되어 발광소자를 구동시킨다. 제 2 발광신호, 제 3 발광신호에 의하여 발생된 제 2 광신호, 제 3 광신호는 다시 광전버스부(220, 223)를 통하여 반도체 칩 C(221), 반도체 칩 D(225)로 전달된다.
이때 반도체 칩 B(203)에서 연산된 신호는 반도체 칩 B(203)의 발광소자(230)에 제 4 발광신호를 전달하여 제 4 광신호를 발생시킨다. 제 4 광신호는 반도체 칩 A(201)의 수광소자(231)로 전달되어 반도체 칩 A(201)과 반도체 칩 B(203)상의 광통신 결과를 송수신한다. 반도체 칩 C(221), 반도체 칩 D(225)등에서 이루어지는 광통신에서도 상기와 같은 방식으로 광통신이 가능할 것이다.
본 발명에 의한 반도체 칩 사이의 전기 통신은 다음과 같을 수 있다. 외부로부터 반도체 칩 A(201)에 인가된 연산신호는 반도체 칩 A(201)의 구성회로 및 구성 반도체 회로에 따라 적절하게 연산되고 그 연산된 결과는 제 1 연산결과신호를 발생시킨다.
반도체 칩 A(201)에서 생성된 제 1 연산결과신호는 제 3 전기배선(205)을 따라 리셉터클부(202)의 제 2 결합부로 전달되고, 광전버스부(207)의 제 1 결합부의 도전성 가이드핀(216)을 통해 리셉터클부(204)로 전달되어 최종적으로 반도체 칩 B(203)에 전달된다.
반도체 칩 B(203) 에 의해 연산처리된 제 2 연산결과신호 또한 상기와 같은 방식으로 반도체 칩 C(221), 반도체 칩 D(225)으로 전달된다.
이때 반도체 칩 B(203) 의 제 2 연산결과신호는 반도체 칩 A(201)로부터 수신된 제 1 연산결과신호와 반도체 칩 C(221), 반도체 칩 D(225)으로부터 수신된 제3 연산결과신호, 제4 연산결과신호의 종합적인 연산에 의해 구현될 수도 있을 것이다. 상기와 같은 방식으로 반도체 칩 A(201), 반도체 칩 B(203), 반도체 칩 C(221) 및 반도체 칩 D(225)사이의 전기통신이 완성된다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 의한 광전버스 모듈의 광도파로부에 사용된 광도파로의 구성 및 광전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a와 같이, 광도파로(103)는 유전체(104)에 내장된 두께가 수 나모 미터이고 폭이 수십 미크론인 금속 선을 이용하여 입사광을 수 센티미터 길이까지 전송할 수 있는 특성을 갖는다. 이와 같이 금속 선을 이용한 광도파로를 금속 선 광도 파로라고 한다.
본 발명에 있어서, 광도파로는 금속 선 광도파로일 수 있고, 플렉서블(flexible)할 수 있다. 광도파로가 금속 선 광도파로인 경우, 광도파로의 광전송은 장거리 표면플라즈몬 폴라리톤(LR-SPP)이론으로 이를 설명할 수 있다.
금속 선 광도파로의 광도파 원리를 간단히 설명하면, 광신호가 금속 선에 있는 자유전자의 분극과 이들 분극의 상호적인 커플링을 통해 전달된다.
이러한 자유 전자의 연속적인 커플링을 표면 플라즈몬 폴라리톤(surface plasmon polariton)이라 하며, 이를 이용한 장거리 광전송을 이론적으로 장주기 표면 플라즈몬 폴라리톤(long-range surface plasmon polariton)이라 한다.
표면 플라즈몬(Surface Plasmon; SP)은 유전 상수의 실수항이 서로 반대부호를 가지는 경계면을 따라 구속되어 진행하는 전하밀도의 진동파로서, 표면 전하 밀도 진동은 종방향 표면 구속파를 형성한다.
종방향 표면 구속파는 입사파의 전기장 성분이 경계면에 수직한 성분으로 TM모드 (Transverse Magnetic Mode)만이 장거리 표면플라즈몬 폴라리톤을 여기(excitation) 및 도파(導波)시킬 수 있다.
이러한 금속 선 광도파로는 미세 사이즈 예를 들면, 두께 5 내지 200 ㎚정도와 폭 2 내지 100 ㎛ 정도 사이즈의 금속선을 가지고 광신호를 충분히 전달할 수 있다.
도 8b는 자유 전자의 분극이 적절하게 형성되어 광신호가 원활하게 전송되는 상태를 보여주고 있으며, 도 8c는 자유 전자의 분극이 부적절하게 형성되어 광 신호 전송이 원활하지 못한 상태를 보여준다.
즉, 자유 전자의 분극을 통해 x축 방향의 TM 모드(Ex)가 비대칭(antisymmetry) 상태일 때, 광전송이 원활하게 일어나다.
오른쪽 부분에 전송된 광신호의 인텐서티(intensity)가 개략적으로 표현되어 있는데, 도 8c에 비해 도 8b에서 광신호가 원활하게 전송되고 있음을 확인할 수 있다.
한편, 금속선(metal) 상부 및 금속선 하부의 유전체(dielectric)의 유전율들(ε1 ,ε3)은 서로 다를 수 있으나 동일할 수도 있으며, 이러한 원리를 이용하여 동일한 유전체로 금속선을 둘러싸는 형태로 금속 선 광도파로를 형성할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
이처럼 본 발명에 의한 광전버스 모듈은 자동적이고 효율적이며 고속, 고집적화된 멀티칩 대 멀티칩의 광통신 및 전기통신 및 정밀하고 효율적인 광결합을 제공한다.

Claims (20)

  1. 유전체 내부에 적어도 하나 이상의 광도파로가 삽입되어 있으며, 상기 유전체 하부로부터 상부로까지 스루홀(through hole) 구조로 형성되는 제1 결합부를 복수개 구비한 광전버스부; 및
    상기 광전버스부의 상기 제 1 결합부와 전도성 가이드 핀으로 연결될 수 있도록 스루홀 구조로 형성된 제 2 결합부를 구비하고 있는 복수개의 리셉터클부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광전버스부는
    상기 유전체 하부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 1 전기배선이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스루홀 구조의 제 2 결합부는
    상기 스루홀 내부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 2 전기배선이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 리셉터클부는
    상부에 상기 광전소자를 실장할 수 있으며, 내부에 상기 광전소자 및 상기 반도체 칩 사이의 전기신호를 전달하는 제 3 전기배선이 확장되어 형성된 벤치부를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광도파로는 광신호가 전달되는 하나 이상의 금속 선 및 상기 금속 선을 둘러싸는 고분자 광학재료를 포함하는 금속광도파로인 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 금속광도파로는 두께가 5 내지 200 ㎚ 이고, 폭이 2 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 금속광도파로는 플렉서블(flexible)한 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 광전버스부는
    끝부분에 45도 반사경이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 45도 반사경 하부에는 수직 광신호의 편광 특성 조절을 위한 편광기가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 45도 반사경 하부에는 수직 광신호의 집광을 위한 렌즈가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈.
  11. 유전체 내부에 적어도 하나 이상의 광도파로가 삽입하고, 상기 유전체 하부로부터 상부로까지 스루홀(through hole) 구조로 형성되는 제1 결합부를 복수개 구비하는 광전버스구성단계;
    상기 제 1 결합부와 전도성 가이드 핀으로 연결될 수 있도록 스루홀 구조로 반도체 칩이 실장되는 기판위에 제 2 결합부를 형성하는 리셉터클구성단계; 및
    상기 광도파로가 상기 광전소자에 수직 및 수평 광정렬되도록 상기 제 1 결합부 및 제 2 결합부를 상기 전도성 가이드 핀으로 연결하는 연결단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 광전버스구성단계는
    상기 유전체 하부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 1 전기배선을 형성하는 제 1 전기배선형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 리셉터클구성단계는
    상기 제 2 결합부의 스루홀 내부에 전기신호를 전달할 수 있는 제 2 전기배선을 형성하는 제 2 전기배선형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 리셉터클구성단계는
    상부에 상기 광전소자를 실장할 수 있는 벤치부를 구성하고, 상기 벤치부 내부에 상기 광전소자 및 상기 반도체 칩 사이의 전기신호를 전달하는 제 3 전기배선이 확장하여 형성하는 벤치부구성단계;를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 광도파로는 광신호가 전달되는 하나 이상의 금속 선 및 상기 금속 선을 둘러싸는 고분자 광학재료를 포함하는 금속광도파로인 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 금속광도파로는 두께가 5 내지 200 ㎚ 이고, 폭이 2 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 금속광도파로는 플렉서블(flexible)한 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 광전버스구성단계는
    상기 유전체 끝부분에 45도 반사경을 형성하는 반사경형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 45도 반사경 하부에 수직 광신호의 편광 특성 조절을 위한 편광기를 더 부착하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 45도 반사경 하부에 수직 광신호의 집광을 위한 렌즈를 더 부착하는 것을 특징으로 하는 광전버스 모듈 제작방법.
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