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25G APD ROSA 기술

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기술개요

■ 본 기술이전은 "SDN기반 유무선 액세스 통합 광네트워킹 기술“ 과제의 산출물인 “25G APD ROSA 기술”에 관한 것이다.
■ 본 기술이전 건은 TO46 package를 사용하여 제작된 APD 기반 Receiver Optical Sub-Assembly 를 대상으로 한다.
■ 본 기술이전 건에 포함된 기술은 광트랜시버의 광수신 모듈 기술이다.

기술이전 목적 및 필요성

■ 초고화질, 초실감형, 초저지연 서비스의 보급 확산으로 기존 인터넷이 제공하는 수준을 넘어선 트래픽 급증 예상

■ 현재 광액세스망의 물리적 구성을 유지하면서도 대용량 트래픽을 유통시킬 수 있는 고속 광모듈 기술이 필요해 짐
■ 광수신 모듈은 속도가 높아질수록 잡음대역도 넓어져 감도가 떨어지는 문제가 있어 높은 감도를 가지면서도 25Gb/s 속도에서 동작하는 광모듈 기술이 요구됨
■ 관련 기술에 대한 표준화가 IEEE NG-EPON으로 진행되고 있음

기술의 특징 및 장점

■ 기존 10Gb/s 급 이하에서 사용되는 저가형 TO 패키지를 적용하여 모듈 단가 절감
■ 고속 신호 경로에서 발생하는 임피던스 미스매치를 보상하여 대역폭 확장
■ lensed APD를 사용하여 광결합 효율을 개선하였으며, 전원잡음 저감기술을 사용하여 수신감도 개선
■ 광정렬시 큰 허용오차 (>±30μm)를 제공함으로써, 제작시 용이성을 제공하고, 하우징 없는 구조를 적용하여 공정을 간소화함
■ 이를 통하여 BER 10-3에서 -25 dBm 이하의 수신감도를 가짐

기술의 성숙도

단계 : 5

활용방안 및 기대성과

■ 적용분야: 본 기술은 NG-EPON ONU의 광수신기에 적용할 수 있음. 이 외에도 고감도를 필요로 하는 25 Gb/s 광 트랜시버에 적용할 수 있음
■ 본 이전 기술의 주요 수요처는 광통신용 광모듈 및 광단말기 제조업체임
■ 기대효과: 본 기술이전을 통하여 수요처는 NG-EPON 상용화에 대비하여 필요한 모듈 기술을 확보할 수 있음. 또한 저가의 package로 고속 신호를 수용할 수 있는 기술을 확보함으로써, NG-EPON 모듈 시장에서 가격경쟁력 및 수익성을 확보할 수 있을 것으로 기대함.

기술이전 내용 및 범위

본 기술이전은 “SDN기반 유무선 액세스 통합 광네트워킹 기술“ 과제의 산출물인 “25G APD ROSA 기술”에 관한 것이다.

본 기술은 IEEE의 차세대 PON 시스템인 NG-EPON의 ONU 광트랜시버에 적합하도록 다음과 같은 특성을 가진다.

- 25 Gb/s 신호 수신
- TO46 package 적용
- O-band 신호 수신
- 소모전력 300 mW 이하
- Flexible PCB 인터페이스

본 기술이 적용된 ROSA는 25 Gb/s 신호를 수신할 때 BER 10-3 에서 수신감도 ?25dBm 이하로 수신성능이 우수하며, 방열 특성이 우수하다. 이를 위하여 다음과 같은 설계기술이 반영되어 있다.

- 고감도 고방열 Substrate 설계 기술: 전원 잡음 저감 및 방열 특성을 고려한
substrate 설계
- 대역폭 확장 신호 모델링 기술: 3D layout을 통한 ROSA 모델링 및 전자기
시뮬레이션을 수행하고, 주파수 특성을 분석하여 신호 경로 반사특성 개선
- 소형화 패키지 기술: Non-housing 구조로 QSFP28 광트랜시버에 적용 가능한
소형 패키지 사용
- Flexible PCB 설계: 임피던스 매칭 및 잡음 저감용 그라운드 패드 설계
- 25G APD ROSA 설계 기술
o 고감도 고방열 substrate 설계기술
o 대역폭 확장 신호 모델링 기술
o 소형화 패키지 기술
o Flexible PCB 설계 기술