MBS 방법으로 제작한 집적형 Triplexer의 광학 설계 = Optical Design of the Integrated Triplexer Fabricated by Micro Block Stacking Method

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 FTTH(fiber to the home) 망에 사용되는 $1.55{\mu}m$ 파장의 아날로그 신호 수신과 $1.31{\mu}m/1.49{\mu}m$ 파장의 디지털 신호 송, 수신이 가능한 집적형 Triplexer를 설계하였다. 이 집적형 Triplexer는 세라믹 재질로 정밀 제작한 서브마운트, 레이저 다이오드 홀더, 포토다이오드 홀더를 이용하여 마이크로 볼렌즈, WDM 필터, FP-LD, PIN-PD 등 광부품을 광 축에 자동으로 정렬시키는 micro block stacking 방법으로 제작 가능한 구조로 설계하였으며 code V 소프트웨어를 이용하여 각 부품의 제작 공차와 조립 공차에 따른 초점의 위치 변위를 분석하였다. 공차 분석 결과 송신부에서 초점의 위치 변화에 가장 큰 영향을 주는 것은 LD spot의 위치 변위로 x, y, z 방향으로 각각 ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}30{\mu}m$ 움직였을 때 초점이 최대 $72{\mu}m$ 이동하였으며 수신부의 경우 0.8mm 볼렌즈(아날로그 신호 수신부)와 마이크로 볼 렌즈(디지털 신호 수신부) 위치 변화가 가장 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었으며 디지털 신호 수신부의 경우 마이크로 볼 렌즈가 x, y, z 방향으로 각각 ${\pm}55{\mu}m$, ${\pm}5{\mu}m$, ${\pm}55{\mu}m$ 움직였을 때 초점이 최대 $55{\mu}m$ 이동하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we have designed an integrated triplexer which is the basic component for a FTTH(Fiber To The Home) system which can transmit CATV and voice/data at the same time in a single fiber. The integrated triplexer can be fabricated with a novel technique of "Micro-Block Stacking (MBS)" method which automatically aligns the optical components in the optical beam pass using accurate ceramic holders. We analyze the displacement of the optical focus according to the tolerances of the component dimensions and the assembly process using code V simulator. For the transmitter, the most serious shift of the focal points is caused by the displacements of the LD spot. So the focal point moves up to $72{\mu}m$ from the center point for ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}30{\mu}m$ displacements. For the receiver the most serious shift of the focal points is caused by the displacements of a 0.8mm ball lens (for the analog receiving part) and a micro ball lens (for the digital receiving part), and the focal point moves up to $55{\mu}$ for ${\pm}55{\mu}m$, ${\pm}5{\mu}m$, ${\pm}55{\mu}m$ micro ball lens displacements.

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