IT R&D Global Leader [첨부 제4호] 코히어런트 광수신기 부품 기술 ETRI

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1 김종회 (jonghoi@etri.re.kr)
IT R&D Global Leader [첨부 제4호] 코히어런트 광수신기 부품 기술 ETRI Technology Marketing Strategy 김종회 광모듈응용기술연구팀 융합부품소재연구부문 ETRI OOO연구소(단, 본부)명

2 목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요
목 차 1. 기술의 개요 2. 기술이전 내용 및 범위 3. 경쟁기술과 비교 4. 기술의 사업성 - 활용분야 및 기대효과 5. 국내외 시장 동향 융함부품소재연구부문

3 1. 기술의 개요 개요 코히어런트 광전송 시스템의 수신부에서 위상 변조된 광신호에 대하여 그 위상의 In-phase(I) 성분과 Quadrature(Q) 성분을 분리하여 출력하기 위한 코히어런트 광수신기 부품 기술 서로 직교하는 두 편광성분을 분리하는 기술 모듈 집적화하여 소형화 및 저가격화가 가능한 코히어런트 광수신기 부품 기술 융함부품소재연구부문

4 1. 기술의 개요 기존 기술 코히어런트 광통신 기술 세기 변조/직접 검출 시 위상 정보 상실
광 하이브리드 및 밸런스 광검출기 등 광부품의 조합으로 위상 검출 가능 => 위상 및 편광 변조하는 송신부 부품도 필요 공통모드제거율(~20dB), 광 하이브리드 출력단 위상차(5도 이하), 경로간 skew 최소화(10ps 이하) 등 스펙이 확보된 정밀 광부품 개발 필수 융함부품소재연구부문

5 1. 기술의 개요 OOK or DPSK DQPSK DP-QPSK 16-QAM 1bits/symbol ~112Gbaud
X-pol DPSK Q I Q I Y-pol 융함부품소재연구부문

6 1. 기술의 개요 광 신호(Δθ) 90° Optical Hybrid LO Laser 90°-shifter 2x2-MMI 0°
180° 90° LO Laser 270° 융함부품소재연구부문

7 1. 기술의 개요 PLC 칩과 밸런스 광검출기 칩의 집적화 기술 융함부품소재연구부문

8 1. 기술의 개요 목적 및 필요성 “차세대 대용량 코히어런트 광OFDM 기술 개발” 과제
코히어런트 광수신기 부품 기술의 제품설계 및 제작기술을 이전하여 이전업체의 제품개발 및 생산을 위한 비용절감 및 기간단축을 지원 현재 이전업체의 경우 코히어런트 광수신기와 관련한 제품기술, 특히 광수신기와 집적이 가능한 핵심소자 기술 및 모듈 집적화 기술에 대한 축적된 기술을 요구 융함부품소재연구부문

9 1. 기술의 개요 활용방안 및 기대성과 40/100Gbps 코히어런트 광전송 시스템의 수신부에 채용되어 활용
향후 400G/1Tbps급 광전송 시스템을 실현시키기 위한 유일한 대안으로 제시되고 있는 DP-QPSK 기반의 코히어런트 광통신 시스템의 수신기에 활용 DQPSK 광수신기 모듈 및 DP-QPSK 광수신기 모듈의 소형화 및 저가격화가 가능 시장규모가 계속 확대되고 있는 코히어런트 광수신기 및 광부품 관련 시장진출 및 점유율 확대가 기대 융함부품소재연구부문

10 2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전 내용 기술이전 범위 PLC 기반의 편광분배기 집적 광 하이브리드 기술
광수신기 모듈 패키지 기술 기술이전 범위 PLC 기반의 편광분배기 집적 광 하이브리드 설계, 제작 및 평가 기술 PLC 칩과 밸런스 광검출기 칩의 집적화 설계 및 제작 기술 광수신기 모듈 패키지 설계 및 제작 기술 융함부품소재연구부문

11 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 광 하이브리드 모듈 융함부품소재연구부문

12 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 편광분배기 집적 광 하이브리드 모듈
90° optical hybrid for TM-mode PBS Size: 65 x 11 x 3.5 mm3 90° optical hybrid for TE-mode 융함부품소재연구부문

13 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 편광분배기 집적 광 하이브리드 모듈 TE TM
I/Q phase imbalance: < ±2° over C-band Polarization ER: > 19dB for TE and > 16dB for TM over C-band Insertion loss: < 11dB over C-band Optimization in progress TE TM 융함부품소재연구부문

14 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 밸런스 광검출기 모듈 SSC-PD chip TIA
PD responsivity: 0.28 A/W 3-dB bandwidth: ~23 GHz RF connector 3dB bandwidth = 23.4GHz 융함부품소재연구부문

15 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 I1 I2 밸런스 광검출기 모듈
Common Mode Rejection Ratio (CMRR) CMRR: > 20dB I1 CMRR > 20dB up to 23GHz I2 융함부품소재연구부문

16 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 기술성숙도(TRL : Technology Readiness Level) 단계 : ( )단계 융함부품소재연구부문

17 3. 경쟁기술과 비교 집적화 기술 기술의 특징 특성이 검증되어 상용화된 저가의 PLC platform를 사용함.
간단하고 저가격의 집적화 기술 기존 경쟁기술 대비 개량된 부분 45° 입사를 위한 공정 및 PBS 혹은 렌즈 등의 micro optics 필요없음. 구조가 복잡하고 micro optics 어셈블리를 위한 추가 작업이 필요없음. 위상조절을 위한 전극 필요없음. PD array (InP) 90°hybrid TO phase shifter Signal LO OFC 2012, OW3G.1, 독일 HHI IEEE Photon. Technol. Lett., 2012, NTT 융함부품소재연구부문

18 4. 기술의 사업성 코히어런트 광수신기 부품 기술 예상 응용 제품 및 서비스 융함부품소재연구부문

19 4. 기술의 사업성 코히어런트 광수신기 부품 기술 사업성
기존 제품의 가격은 가격조사(2011년 11월)를 통한 FUJITSU의 상용제품의 가격을 기준 광모듈의 경우 구동 시 필요한 외장 PCB을 포함한 가격 40G DQPSK 광모듈 개발제품의 예상가격은 PLC 칩, BPD 어레이 칩의 제조단가와 TIA, 내/외장 PCB를 비롯한 부품들의 가격 조사( ~2012.3)를 통하여 계산된 추정치로서, PLC 칩 및 BPD 어레이 칩을 직접 제작하는 유리한 점과 집적화를 통하여 제작공정을 줄이고 단순화시킨 점이 가격경쟁력 상승의 주요 요인임. 40G DP-QPSK 광모듈 개발제품의 예상가격은 40G DQPSK 광모듈의 경우와 매우 유사하므로 동일한 가격으로 추정되었고, 40G DQPSK 광모듈과 마찬가지 요인으로 가격경쟁력이 우수함. 제품 종류 기존 제품 가격 개발제품 예상가격 가격 비교 (개발제품/기존제품) 40G DQPSK 광모듈 7,000 4,500 64% 40G DP-QPSK 광모듈 8,000 56% 90° 광 하이브리드 모듈 2,000 1,000 50% 180° 광 하이브리드 모듈 2,400 42% 융함부품소재연구부문

20 4. 기술의 사업성 코히어런트 광수신기 부품 기술 기술이전 업체 조건 - 예상소요기간: 18개월 - 기술인력: 수동소자 제작인력, 집적화 기술인력 - 필요장비: 수동소자 관련 장비 구비, 집적화 장비 일부 구입예정 사업화시 제약 조건 - 초기시장진입 및 수요처 수요처 국명 수요량1) 관련제품2) 삼성광통신 대한민국 광 하이브리드, 편광분리기, 위상지연도파로 40G/100G DQPSK 및 DP-QPSK Sumitomo 일본 Huawei 중국 융함부품소재연구부문

21 5. 국내외 시장 동향 코히어런트 광수신기 부품 기술 국외 시장 동향
2010~15년 사이 60% 이상의 높은 성장률과 2015년 13억불의 시장규모가 예측됨. 40G/100G 코히어런트 광모듈은 국내 중소기업이 비교적 작은 비용으로 inventory 구축 및 경쟁력 확보가 가능 융함부품소재연구부문

22 감사합니다. ※ 하단의 문의처 소개후, 발표후 개별기술 상담이 가능함을 다시 한 번 안내함
※ 하단의 문의처 소개후, 발표후 개별기술 상담이 가능함을 다시 한 번 안내함 ♣ 연락처 : 융합부품소재연구부문, 김종회 책·연 ( , ETRI OOO연구소(단, 본부)명