유선 양자키분배 양자채널 송신부 핵심 실리카 하이브리드 집적화칩 및 수신부 광집적화 모듈 기술

기술개요

• 광섬유 채널을 이용한 양자키분배(QKD: Quantum Key Distribution) 시스템에서 기존 고가의 부피가 큰 벌크 광학 부품 기반 송신부와 수신부 시스템을 광집적화회로(PIC: Photonic Integrated Circuit)로 구현하여 소형 CFP2 폼팩터(41.5mm × 12.4mm × 107.5mm) 모듈로 제작함으로써 소형화·저전력화·고안정성을 동시에 달성하는 기술

기술개발 목적 및 필요성

• • QKD의 실질적 시장성, 산업화를 위해서는 기존 고가의 QKD 장비가 아니라 소형 저가의  QKD 광집적화 모듈 개 발이 필수이므로 QKD 광집적화회로 기반 모듈 개발을 목적으로 함

  
  

  • 현재 상용 QKD 장비는 부피가 크고 장비당 수 억원 이상으로 고가여서 설치 공간 및 경제성 측면에서 한계가 있 어 새로운 소형의 저가화 모듈 개발이 시급함

  
  

  • PIC 기반 구조는 기존 벌크 광학 부품 대비 광집적화칩으로 구성하여 소형, 대량 생산이 가능하므로 설치 및 저가 화가 가능하고 외부 환경 변화에 강인하여 고신뢰성·고안정성을 확보할 수 있어  QKD 상용화에 핵심적인 기술임

기술의 특징 및 장점

• • 최초 하이브리드 광집적화 기반 일체형 모듈 

  - 송신부 광집적화 모듈: 광원칩(InP), 광지연 간섭계칩 및 가변 광감쇄기칩(Silica), 위상변조기칩(LiNbO₃)을 CFP2 폼 팩터 내에서 단일 모듈로 광집적화한 하이브리드 구조의 통합 모듈

  - 수신부 광집적화 모듈: 편광 무의존 위상변조기칩(LiNbO₃) 및 광지연 간섭계칩(Silica)을 CFP2 폼팩터 내에서 단일 모듈로 광집적한 하이브리드 구조의 통합 모듈

  
  

  • CFP2 폼팩터와 광집적회로칩 구조로 소형화와 저가화 달성