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광검출기의 칩 설계 및 마이크로렌즈 제작 기술

키워드

기술개요

본 기술은 "양자암호통신망 구축을 통한 신뢰성 검증기술 및 QKD 고도화를 위한 핵심 요소기술 개발(협약과제번호: 18HB3100)"에서 개발되었으며, 과제의 결과물 중 하나인 " 광검출기의 칩 설계 및 마이크로렌즈 제작 기술" 이전을 통해 초고속 통신을 위한 핵심인 APD chip 구현과 관련된 기술을 포함함.

기술이전 목적 및 필요성

○ 아발란치 광검출기 개발 동향 및 개발 필요성
- IoT, 스마트폰 등 인터넷 연결 디바이스의 수량 증가뿐만 아니라 대용량 멀티미디어 서비스로 데이터 수요량이 폭발적으로 증가하고 있으며, 증가하는 데이터 수요량을 맞추기 위해 모바일 프론트홀 인터페이스 규격인 CPRI CPRI(Common Republic Radio Interface) : 기지국이 Digital Unit(DU)와 안테나의 Radio Unit(RU) 사이의 전송 규격으로 2003년 Ericsson, NSN, ALU, NEC, Huawei 주도로 제정되었음.
에서 Option 10을 추가하면서 24.33Gbps으로 전송용량을 규격화하였음.
- 국내 5G 회의체인 5G Forum에서 댁내 가입자당 1Gbps 데이터를 받을 수 있는 표준안을 제정하였고, 차세대 EPON 관련하여 테스크포스팀(802.3ca)이 구성되어 25G, 50G, 100g EPON에 대한 표준화가 진행되고 있음.
- 시장변화 및 표준화 일정에 부합하는 광전송 시스템을 구축하기 위해서 25Gbps의 고감도 수광소자의 개발이 절실한 상황임.
- 향후 50Gbps 전송속도의 수광소자 개발을 위해서 마이크로렌즈 적용 칩 개발 필요

기술의 특징 및 장점

초고속 아발란치 광검출기의 칩(에피)설계 기술과 마이크로 렌즈 설계 및 제작 기술의 기술이전을 통해 향후 100G 광트랜시버 모듈(ROSA)의 핵심 소자인 25Gbps APD의 성능 향상에 큰 역할을 할 것으로 예상됨.

기술의 성숙도

단계 : 6

활용방안 및 기대성과

(1) 기술적 측면
- Mesa-type 아발란치 광검출기의 에피 및 칩 설계 기술 보유
- 마이크로렌즈 설계 및 제작 기술 보유
- 25Gbps 이상의 변조속도를 가지는 아발란치 광검출기 제작 기술 보유

(2) 경제적, 산업적 측면
- 장거리 광통신, 모바일 프론트홀, PON 시스템 등 차세대 광통신에 필수 부품으로서 역할을 가지며, 광통신 기반의 사물인터넷(IoT) 및 자율주행자동차 산업, 가상/증강현실의 소프트웨어 산업의 기반 기술 확보
- 아발란치 광검출기의 성능 향상에 따른 해외 수입 의존 탈피
- 향후 당사의 주 매출 수입원 확보

(3) 사회적 측면
- 수년 안에 사물인터넷과 가상/증강현실(VR/AR)을 경험하고 스마트폰으로 클라우드와 연결하여 교육, 문화, 의료, 보안, 자율주행 등 다양한 서비스를 제공받는데 있어 25Gbps 아발란치 광검출기가 기초적인 부품 역할 기대

기술이전 내용 및 범위

-기술명: 광검출기의 칩 설계 및 마이크로렌즈 제작 기술
-세부기술: 광검출기의 에피 설계 및 마이크로렌즈 제작 기술
1) Mesa-type APD의 에피 설계 방법 제공
2) 요구사항을 반영한 기판에 직접 제작하는 마이크로렌즈 제작 방법 제공
1) Mesa-type APD의 에피 설계 방법 제공
- Mesa-type APD의 에피 설계시 여러 변수를 입력하여 설계 가능한 엑셀 프로그램 제공
- 적용 구조에 대해 업체 사용 허가 및 인증
2) 기판에 직접 제작하는 마이크로렌즈 제작 방법 제공
- APD의 후면 기판에 마이크로렌즈 제작을 위한 Photoresist 형성 조건 제공
- 건식식각을 하여 마이크로렌즈를 형성하는 조건 및 방법 제공