JP7241175B2

JP7241175B2 - マルチチャネル双方向光通信モジュール

Info

Publication number: JP7241175B2
Application number: JP2021527938A
Authority: JP
Inventors: シン，ドンジン; ヤン，ギヨン; ハン，ミンス; キム，ヒョンジェ; マ，ヘス
Original assignee: オプトエレクトロニクスソリューションズ
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: CN113169807A; KR20200059356A; CN113169807B; US11405108B2; JP2022508145A; US20220014272A1; WO2020105779A1

Description

実施例は、光通信モジュールに関し、より詳しくは、送信チャネルと受信チャネルそれぞれを、同一波長を用いる複数のマルチチャネルから構成し、複数のマルチチャネルごとの光信号を、マルチプレクサとデマルチプレクサを用いて多重化及び逆多重化して送受信するようにしたマルチチャネル双方向光通信モジュールに関する。

一般に、光通信モジュールとは、各種の光通信機能を１つのパッケージ内に収容して光ファイバーと連結が可能になるようにモジュール化したものをいう。最近、電力の消費が少なく、長距離に活用可能なレーザーダイオードを光源として用いた光送信器（ＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒＯｐｔｉｃａｌＳｕｂ－Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＴＯＳＡ）と、ポートダイオードを用いて光通信を行う光受信器（ＲｅｃｅｉｖｅｒＯｐｔｉｃａｌＳｕｂ－Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＲＯＳＡ）を１つにモジュール化した双方向光通信モジュールが主に用いられている。

しかし、従来の光通信モジュールは、ＴＯＳＡとＲＯＳＡに分けられているため、伝送時に必要となる光ファイバーが２倍に用いられ、コスト負担が加重される形態の構造を有している。

韓国登録特許公報第１０－０８４８１３６号

実施例は、送信チャネルと受信チャネルそれぞれを、同一波長を用いる複数のマルチチャネルから構成し、複数のマルチチャネルごとの光信号を、マルチプレクサとデマルチプレクサを用いて多重化及び逆多重化して送受信するようにしたマルチチャネル双方向光通信モジュールを提供することができる。

本発明の一実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュールは、複数のチャネルごとの光送信信号を送信する送信部；送信された前記複数のチャネルごとの光送信信号を多重化して１つのマルチチャネル光送信信号を出力するマルチプレクサ；前記マルチプレクサから出力された前記マルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、前記光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させるサーキュレーター；前記サーキュレーターで反射された１つのマルチチャネル光受信信号を逆多重化して複数のチャネルごとの光受信信号を出力するデマルチプレクサ；前記出力された複数のチャネルごとの光受信信号を受信して複数のチャネルごとの電気信号に変換する受信部；及び前記送信部、前記マルチプレクサ、前記サーキュレーター、前記デマルチプレクサ、前記受信部が内部に配置される胴体部を含み、前記複数のチャネルごとの光送信信号それぞれの波長は、前記複数のチャネルごとの光受信信号それぞれの波長と同一であり、前記サーキュレーターは、一面に入射したマルチチャネル光送信信号を通過させ、他面に入射したマルチチャネル光受信信号を反射させる第１光学フィルターと、前記第１光学フィルターと並んで配置され、前記第１光学フィルターから反射されたマルチチャネル光受信信号を前記デマルチプレクサに反射させる第２光学フィルターを含んでいてもよい。

前記第１光学フィルターの一面にはＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされ、他面にはＨＲ（Ｈｉｇｈ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされ、前記第２光学フィルターの一面には前記ＡＲ物質がコーティングされてもよい。

前記サーキュレーターは、前記マルチプレクサから出力されたマルチチャネル光送信信号を前記第１光学フィルターに伝達する光アイソレーターをさらに含んでいてもよい。

前記送信部は、送信しようとする複数のチャネルごとの電気信号を生成するＬＤＤ（ＬａｓｅｒｄｉｏｄｅＤｒｉｖｅｒ）チップ；及び前記生成された複数のチャネルごとの電気信号を前記複数のチャネルごとの光送信信号に変換して送信する複数のＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）を含んでいてもよい。

前記送信部は、前記複数のＬＤそれぞれの出力側に一定の距離離隔して配置され、前記複数のＬＤそれぞれから出射された光を集光させる複数のコリメーティングレンズをさらに含んでいてもよい。

前記受信部は、前記デマルチプレクサから出力された複数のチャネルごとの光受信信号をそれぞれ受信して前記複数のチャネルごとの電気信号に変換する複数のＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）；及び前記変換された複数のチャネルごとの電気信号を処理するＴＩＡ（ｔｒａｎｓ－ＩｍｐｅｄａｎｃｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）チップを含んでいてもよい。

前記受信部は、前記複数のＰＤそれぞれの入力側に一定の距離離隔して配置され、前記デマルチプレクサから出射された光を集光させる複数のコリメーティングレンズをさらに含んでいてもよい。

前記胴体部の内部に配置される熱電素子をさらに含んでいてもよい。

本発明の他の実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュールは、複数のチャネルごとの光送信信号を送信する送信部；送信された前記複数のチャネルごとの光送信信号を多重化して１つのマルチチャネル光送信信号を出力するマルチプレクサ；前記マルチプレクサから出力された前記マルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、前記光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させるサーキュレーター；前記サーキュレーターで反射された１つのマルチチャネル光受信信号を逆多重化して複数のチャネルごとの光受信信号を出力するデマルチプレクサ；前記出力された複数のチャネルごとの光受信信号を受信して電気的信号に変換する受信部；及び前記送信部、前記マルチプレクサ、前記サーキュレーター、前記デマルチプレクサ、前記受信部が内部に配置される胴体部を含み、前記複数のチャネルごとの光送信信号それぞれの波長は、前記複数のチャネルごとの光受信信号それぞれの波長と同一であり、前記サーキュレーターは、一面に入射したマルチチャネル光送信信号を通過させ、他面に入射したマルチチャネル光受信信号を反射させるスプリッターと、前記スプリッターと並んで配置され、前記スプリッターから反射されたマルチチャネル光受信信号を前記デマルチプレクサに反射させる反射ミラーを含んでいてもよい。

前記スプリッターの一面にはＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされ、他面にはＨＲ（Ｈｉｇｈ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされてもよい。

本発明のさらに他の実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュールは、複数のチャネルごとの光送信信号を送信する送信部；送信された前記複数のチャネルごとの光送信信号を多重化して１つのマルチチャネル光送信信号を出力するマルチプレクサ；前記マルチプレクサから出力された前記マルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、前記光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させるサーキュレーター；前記サーキュレーターで反射された１つのマルチチャネル光受信信号を逆多重化して複数のチャネルごとの光受信信号を出力するデマルチプレクサ；前記出力された複数のチャネルごとの光受信信号を受信して複数のチャネルごとの電気信号に変換する受信部；及び前記送信部、前記マルチプレクサ、前記サーキュレーター、前記デマルチプレクサ、前記受信部が内部に配置される胴体部；を含み、前記複数のチャネルごとの光送信信号それぞれの波長は、前記複数のチャネルごとの光受信信号それぞれの波長と同一であり、前記サーキュレーターは、第１ポート、第２ポート、第３ポートを含み、前記第１ポートに入力されたマルチチャネル光送信信号を、前記第２ポートを介して前記光ファイバーに出力し、前記光ファイバーから前記第２ポートに入力されたマルチチャネル光受信信号を、前記第３ポートを介して前記デマルチプレクサに出力することができる。

実施例によると、送信チャネルと受信チャネルそれぞれを、同一波長を用いる複数のマルチチャネルから構成し、複数のマルチチャネルごとの光信号を、マルチプレクサとデマルチプレクサを用いて多重化及び逆多重化して送受信するようにすることで、１つの光通信モジュールを用いてマルチチャネル双方向光通信を行うことができる。

実施例によると、同一波長を用いて送信と受信が行われるため、光経路を別々に使用する従来のモジュールに比べて、部品の減少、入出力損失の減少、体積の減少が可能となる。

実施例によると、サーキュレーターを用いて同一波長を用いる送受信経路が分配されるため、入出力損失が減少し、カップリング効率を向上させることができる。

図１ａは、本発明の一実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュールを示す図である。図１ｂは、本発明の一実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュールを示す図である。図２は、本発明の一実施例による送信部の詳細な構成を説明するための図である。図３は、本発明の一実施例による受信部の詳細な構成を説明するための図である。図４ａは、マルチプレクサとデマルチプレクサを示す図である。図４ｂは、マルチプレクサとデマルチプレクサを示す図である。図５は、本発明の一実施例によるサーキュレーターの詳細な構成を示す図である。図６は、本発明の他の実施例によるサーキュレーターの詳細な構成を示す図である。図７ａは、光信号を１つの光経路で伝送する原理を説明するための図である。図７ｂは、光信号を１つの光経路で伝送する原理を説明するための図である。図８は、本発明の一実施例による光通信モジュールの光経路を比較して説明するための図である。図９は、本発明の一実施例による光パワーレベルの測定原理を説明するための図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例について詳しく説明する。

ただし、本発明の技術思想は、説明される一部の実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態に具現されることができ、本発明の技術思想範囲内であれば、実施例間のその構成要素の中の１つ以上を選択的に結合、置き換えして用いることができる。

また、本発明の実施例で用いられる用語（技術及び科学的用語を含む）は、明白に特に定義して記述されていない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が一般に理解可能な意味として解釈でき、予め定義された用語のように一般に用いられている用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈することができるであろう。

また、本発明の実施例で用いられた用語は、実試例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。

本明細書において、単数型は文具で特に言及しない限り複数型も含むことができ、「Ａ及び（と）Ｂ、Ｃの中で少なくとも１つ（または１つ以上）」と記載される場合は、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせられるすべての組み合わせのうち、１つ以上を含み得る。

また、本発明の実施例の構成要素を説明するにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を用いることができる。

このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけであり、その用語によって該当構成要素の本質や手順または順序などに限定されない。

また、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は、他の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合だけでなく、その構成要素と他の構成要素との間のさらに他の構成要素によって「連結」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。

また、各構成要素の「上または下」に形成または配置されると記載される場合、上または下は、２つの構成要素が互いに直接接触される場合だけでなく、１つ以上のさらに他の構成要素が２つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また、「上または下」と表現される場合、１つの構成要素を基準に上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。

実施例では、送信パートと受信パートを１つのモジュールにパッケージングし、同一波長を用いる送信チャネルと受信チャネルそれぞれを複数のマルチチャネルから構成し、複数のマルチチャネルごとの光信号を、マルチプレクサとデマルチプレクサを用いて多重化及び逆多重化して送受信するようにした新しい光通信モジュールを提案する。

図１ａないし図１ｂは、本発明の一実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュールを示す図である。

図１ａないし図１ｂを参照すると、本発明の一実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュール（１０）は、胴体部（１００）、送信部（２００）、受信部（３００）、マルチプレクサ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）（４００）、デマルチプレクサ（ＤｅＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）（５００）、サーキュレーター（ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒ）（６００）を含んでいてもよい。

胴体部（１００）は、金属（ｍｅｔａｌ）またはセラミック（ｃｅｒａｍｉｃ）から形成され、内部に送信部（２００）、受信部（３００）、マルチプレクサ（４００）、デマルチプレクサ（５００）、サーキュレーター（６００）が配置されることで、送受信が可能な１つの光通信モジュールにパッケージングすることができる。また胴体部（１００）は、金属またはセラミックから形成され、品質及び信頼性を向上させることができる。

胴体部（１００）内に送信側、すなわち送信部（２００）、マルチプレクサ（４００）と、受信側、すなわち受信部（３００）、デマルチプレクサ（５００）とを並んで配置し、サーキュレーター（６００）を通じて光分配するため、効率的な空間活用を通じて光源素子及び受光素子と主要ＩＣとの間の距離を減らし、高速光信号の送受信性能が向上するように密閉したパッケージに組み立てられる。

送信部（２００）は、送信しようとする複数のチャネルごとの光送信信号を送信することができる。

図２は、本発明の一実施例による送信部の詳細な構成を説明するための図である。

図２を参照すると、本発明の一実施例による送信部（２００）は、ＬＤＤ（ＬａｓｅｒｄｉｏｄｅＤｒｉｖｅｒ）チップ（２１０）、複数のＬＤ（Ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ）（２２０）、複数のコリメーティングレンズ（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇｌｅｎｓ）（２３０）、熱電素子（ＴｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃＣｏｏｌｅｒ；ＴＥＣ）（２４０）を含んでいてもよい。

ＬＤＤチップ（２１０）は、送信しようとする複数のチャネルごとの電気信号を生成することができる。

複数のＬＤ（２２０）は、ＬＤＤチップ（２１０）から生成された複数のチャネルごとの電気信号それぞれを複数のチャネルごとの光送信信号に変換して送信することができる。

複数のコリメーティングレンズ（２３０）は、複数のＬＤ（２２０）それぞれの出力側に一定の距離離隔して配置され、複数のＬＤ（２２０）それぞれから出射された光をマルチプレクサの各入力端で集光させることができる。このように複数のコリメーティングレンズ（２３０）を複数のＬＤ（２２０）ごとに配置することで、マルチプレクサ（４００）への光アラインメント（ｏｐｔｉｃａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が可能となる。

熱電素子（２４０）は胴体部の内部に配置され、光信号伝送によって発生する高い温度を下げることができる。このとき、熱電素子（２４０）は、複数のＬＤ（２２０）と隣接した位置に配置され、複数のＬＤ（２２０）の光信号伝送による温度変化の影響を減少させることができる。このような温度変化に対する影響が減少し、製品の寿命と品質を向上させることができる。

受信部（３００）は送信部（２００）と並んで配置され、複数のチャネルごとの光受信信号を受信することができる。

図３は、本発明の一実施例による受信部の詳細な構成を説明するための図である。

図３を参照すると、本発明の一実施例による受信部（３００）は、ＴＩＡ（ｔｒａｎｓ－ＩｍｐｅｄａｎｃｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）チップ（３１０）、複数のＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）（３２０）、複数のコリメーティングレンズ（３３０）を含んでいてもよい。

複数のコリメーティングレンズ（３３０）は、複数のＰＤそれぞれの入力側に一定の距離離隔して配置され、デマルチプレクサ（５００）から出射された光を複数のＰＤそれぞれに集光させることができる。このように複数のコリメーティングレンズを複数のＰＤ（３２０）ごとに配置して用いることで、デマルチプレクサ（５００）への光アラインメント（ｏｐｔｉｃａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が可能となる。

複数のＰＤ（３２０）は、デマルチプレクサ（５００）から出力された複数のチャネルごとの光受信信号をそれぞれ受信して複数のチャネルごとの電気信号に変換することができる。

ＴＩＡチップ（３１０）は、複数のＰＤ（３２０）から変換された複数のチャネルごとの電気信号を処理することができる。

マルチプレクサ（４００）は、複数のチャネルごとの光送信信号を多重化してマルチチャネル光送信信号を出力することができる。

デマルチプレクサ（５００）は、マルチチャネル光受信信号を逆多重化して複数のチャネルごとの光受信信号を出力することができる。

図４ａないし図４ｂは、マルチプレクサとデマルチプレクサを示す図である。

図４ａを参照すると、本発明の実施例によるマルチプレクサ（４００）は、それぞれの入力端に入力されたλ１、λ２、λ３、λ４波長を多重化してマルチチャネル光送信信号を出力端に出力する。

このとき、それぞれのλ１、λ２、λ３、λ４波長が入力される入力端にはフィルターが配置されてもよい。ここで、フィルターは、バンドパスフィルター（ＢＰＦ，ＢａｎｄＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）であってもよい。また、それぞれのλ１、λ２、λ３、λ４波長が移動する導波管のうち、λ２、λ３、λ４波長が移動するガラスブロックの末端面にはＨＲ（Ｈｉｇｈ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされ、λ１波長が移動するガラスブロックの末端面にはＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされてもよい。

このとき、使用に適する波長を有するフィルターとチャネル間隔（ｃｈａｎｎｅｌｓｐａｃｉｎｇｏｒｐｉｔｃｈ）が選択されてもよい。このような構造を有するマルチプレクサに入力された信号は、各波長ごとのフィルターに沿ってガラスブロック（ｇｌａｓｓｂｌｏｃｋ）を透過及び反射しながら進行して１つの出力に多重化されてもよい。

図４ｂを参照すると、本発明の実施例によるデマルチプレクサ（５００）は、入力端に入力されたマルチチャネル光受信信号を逆多重化してそれぞれの出力端にλ１、λ２、λ３、λ４波長を出力する。

このとき、使用に適する波長を有するフィルターとチャネル間隔（ｃｈａｎｎｅｌｓｐａｃｉｎｇｏｒｐｉｔｃｈ）が選択されてもよい。このような構造を有するデマルチプレクサに入力された信号は、ガラスブロックを透過及び反射しながら進行し、各波長ごとのガラスブロックを通じて複数の出力に逆多重化されてもよい。

サーキュレーター（６００）は、上向き及び下向き時に１つの光線路を用いるように、マルチプレクサ（４００）から出力されたマルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させてデマルチプレクサ（５００）に伝送することができる。

図５は、本発明の一実施例によるサーキュレーターの詳細な構成を示す図である。

図５の（ａ）を参照すると、本発明の一実施例によるサーキュレーターは３つのポートから構成され、第１ポートに入力された信号は第２ポートのみに出力され、第２ポートに入力された信号は第３ポートのみに出力されることができる。

図５の（ｂ）では、第１ポートに入力された信号、すなわちマルチチャネル光送信信号が第２ポートを介して光ファイバーに出力される場合を示し、図５の（ｃ）では、光ファイバーから第２ポートに入力された信号、すなわちマルチチャネル光受信信号が第３ポートに出力される場合を示す。ここで、１はビーム－スプリッティング偏光器（ｂｅａｍ－ｓｐｌｉｔｔｉｎｇｐｏｌａｒｉｚｅｒ）、２は反射プリズム（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｐｒｉｓｍ（ｍｉｒｒｏｒ））、３、６は複屈折クリスタル（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔｃｒｙｓｔａｌｓ）、４はファラデー回転子（ｆａｒａｄａｙｒｏｔａｔｏｒ）、５は半波長板（ｈａｌｆｗａｖｅｐｌａｔｅ）を示す。

図６は、本発明の他の実施例によるサーキュレーターの詳細な構成を示す図である。

図６の（ａ）を参照すると、本発明の一実施例によるサーキュレーターは、２つの光学フィルターから構成されてもよく、第１光学フィルター（６１０）、第２光学フィルター（６２０）を含み、送信側、すなわちマルチプレクサから入射する光を第１光学フィルター（６１０）に伝達し、光経路上で反射されて送信側に再入射することを防止する役割をする光アイソレーター（ｏｐｔｉｃａｌｉｓｏｌａｔｏｒ）（６３０）をさらに含んでいてもよい。

このとき、第１光学フィルター（６１０）と第２光学フィルター（６２０）は４５度光学フィルターであってもよい。

第１光学フィルター（６１０）は、マルチプレクサ（４００）から出力されたマルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させることができる。このために、第１光学フィルター（６１０）のマルチチャネル光送信信号が入射する一面（Ｓ１）と、マルチチャネル光受信信号が入射する他面（Ｓ２）とには所定の物質がコーティングされてもよい。

例えば、第１光学フィルター（６１０）の一面（Ｓ１）にはＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされてもよく、他面（Ｓ２）にはＨＲ（Ｈｉｇｈ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされてもよい。ここで、ＡＲ物質の反射率Ｒ１は、０％≦Ｒ１＜０．２％の範囲を有し、ＨＲ物質の反射率Ｒ２は、９９％＜Ｒ２≦１００％の範囲を有してもよい。

第２光学フィルター（６２０）は、第１光学フィルター（６１０）から反射されたマルチチャネル光受信信号をデマルチプレクサに反射させることができる。このために、第２光学フィルター（６２０）のマルチチャネル光受信信号が入射する一面（Ｓ３）には所定の物質がコーティングされてもよい。例えば、第２光学フィルター（６２０）の一面（Ｓ３）にはＨＲ（Ｈｉｇｈ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされてもよい。

このとき、第１光学フィルター（６１０）と第２光学フィルター（６２０）は並んで配置されてもよい。すなわち、光ファイバーから第１光学フィルター（６１０）に入射する光信号と第１光学フィルター（６１０）で反射される光信号とは垂直になり、第１光学フィルター（６１０）で反射される光信号と第２光学フィルター（６２０）から反射される光信号とは垂直になってもよい。

このように、第１光学フィルター（６１０）と第２光学フィルター（６２０）が並んで配置されたサーキュレーター（６００）を構成することで、光信号の送信と受信が１つの光ファイバーを通じて可能となる。

図６の（ｂ）を参照すると、本発明の他の実施例によるサーキュレーター（６００’）は、２つの光学フィルターの代わりに、スプリッター（ｓｐｌｉｔｔｅｒ）（６１０’）、反射ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）（６２０’）を含み、送信側、すなわちマルチプレクサから入射する光をスプリッター（６１０’）に伝達し、光経路上で反射されて送信側に再入射することを防止する役割をする光アイソレーター（６３０’）をさらに含んでいてもよい。

スプリッター（６１０’）は、マルチプレクサ（４００）から出力されたマルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させることができる。このために、スプリッター（６１０’）のマルチチャネル光送信信号が入射する一面（Ｓ１’）と、マルチチャネル光受信信号が入射する他面（Ｓ２’）とには所定の物質がコーティングされてもよい。

例えば、スプリッター（６１０’）の一面（Ｓ１’）にはＡＲ物質がコーティングされてもよく、他面（Ｓ２’）にはＨＲ物質がコーティングされてもよい。

反射ミラー（６２０’）は、スプリッター（６１０’）から反射されたマルチチャネル光受信信号をデマルチプレクサに反射させることができる。

このとき、スプリッター（６１０’）と反射ミラー（６２０’）は並んで配置されてもよい。すなわち、光ファイバーから第１光学フィルター（６１０）に入射する光信号と第１光学フィルター（６１０）で反射される光信号とは垂直になり、第１光学フィルター（６１０）で反射される光信号と第２光学フィルター（６２０）から反射される光信号とは垂直になることができる。

このようにスプリッター（６１０’）と反射ミラー（６２０’）が並んで配置されたサーキュレーター（６００’）を構成することで、光信号の送信と受信が１つの光ファイバーを通じて可能となる。

このようなサーキュレーター（６００，６００’）を用いて送受信チャネルで同一波長を用いる光を分配するため、入出力損失を減少させることができ、カップリング効率を向上させることができる。

図７ａないし図７ｂは、光信号を１つの光経路で伝送する原理を説明するための図である。

図７ａを参照すると、複数のＬＤそれぞれから、複数のチャネルごとに異なる波長λ１、λ２、λ３、λ４を有する光送信信号が複数のコリメーティングレンズを経て、マルチプレクサを通してマルチチャネル光送信信号に多重化されてサーキュレーターの第１光学フィルターの一面に入射する。

このように第１光学フィルターの一面（Ｓ１）に入射したマルチチャネル光送信信号は、第１光学フィルターを通過し、第１光学フィルターの他面（Ｓ２）に出射されて光ファイバーに伝送されることができる。

図７ｂを参照すると、光ファイバーから伝送されたマルチチャネル光受信信号が、サーキュレーターの第１光学フィルターの他面（Ｓ２）に入射し、第１光学フィルターの他面（Ｓ２）で反射されて第２光学フィルターの一面（Ｓ３）に入射する。

このように第２光学フィルターの一面（Ｓ３）に入射したマルチチャネル光受信信号は反射され、デマルチプレクサ（５００）を通じて複数のチャネルごとに異なる波長λ１、λ２、λ３、λ４を有する光受信信号に逆多重化され、複数のコリメーティングレンズを経て複数のＰＤそれぞれに伝送されることができる。

このように、送信される光信号と受信される光信号とのチャネルごとの波長が同一であってもよい。

図８は、本発明の一実施例による光通信モジュールの光経路を比較して説明するための図である。

図８を参照すると、本発明の一実施例による光通信モジュールは、マルチチャネル双方向光通信が可能なモジュールであって、長距離送受信が可能であり、大容量伝送に符合するように多チャネルマルチプレクサ、デマルチプレクサを適用して光結合及び整列が可能な構造である。

（ａ）のように、従来は送受信する全てのチャネルごとの波長が異なり、チャネル数だけの光ファイバーが必要であるが、（ｂ）のように、本発明では送受信するチャネルごとの波長が同一であるため、マルチプレクサとデマルチプレクサを用いて１つの光ファイバーのみを用いることができる。

図９は、本発明の一実施例による光パワーレベルの測定原理を説明するための図である。

図９を参照すると、本発明の一実施例によるマルチチャネル双方向光通信モジュール（１０）の胴体部内に送信部、受信部、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、サーキュレーターを配置するように具現し、サーキュレーターを用いて１つの光ファイバーを通じて光信号の送信と受信が行われるため、パワーメートル（ｐｏｗｅｒｍｅｔｅｒ）で１つの光ファイバーを用いる送信チャネルと受信チャネルそれぞれの光パワーレベル（ｏｐｔｉｃｐｏｗｅｒｌｅｖｅｌ）の測定が可能となる。

上記では本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練した当業者であれば下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できることを理解すべきである。

Claims

複数のチャネルごとの光送信信号を送信する送信部；
送信された前記複数のチャネルごとの光送信信号を多重化して１つのマルチチャネル光送信信号を出力するマルチプレクサ；
前記マルチプレクサから出力された前記マルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、前記光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させるサーキュレーター；
前記サーキュレーターで反射された１つのマルチチャネル光受信信号を逆多重化して複数のチャネルごとの光受信信号を出力するデマルチプレクサ；
前記出力された複数のチャネルごとの光受信信号を受信して複数のチャネルごとの電気信号に変換する受信部；及び
前記送信部、前記マルチプレクサ、前記サーキュレーター、前記デマルチプレクサ、前記受信部が内部に配置される胴体部；
を含み、前記複数のチャネルごとの光送信信号それぞれの波長は、前記複数のチャネルごとの光受信信号それぞれの波長と同一であり、
前記サーキュレーターは、一面に入射したマルチチャネル光送信信号を通過させ、他面に入射したマルチチャネル光受信信号を反射させる第１光学フィルターと、前記第１光学フィルターと並んで配置され、前記第１光学フィルターから反射されたマルチチャネル光受信信号を前記デマルチプレクサに反射させる第２光学フィルターを含む、マルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記第１光学フィルターの一面にはＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされ、他面にはＨＲ（Ｈｉｇｈ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされ、
前記第２光学フィルターの一面には前記ＡＲ物質がコーティングされた、請求項１に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記サーキュレーターは、前記マルチプレクサから出力されたマルチチャネル光送信信号を前記第１光学フィルターに伝達する光アイソレーターをさらに含む、請求項１に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記送信部は、
送信しようとする複数のチャネルごとの電気信号を生成するＬＤＤ（ＬａｓｅｒｄｉｏｄｅＤｒｉｖｅｒ）チップ；及び
前記生成された複数のチャネルごとの電気信号を前記複数のチャネルごとの光送信信号に変換して送信する複数のＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）を含む、請求項１に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記送信部は、
前記複数のＬＤそれぞれの出力側に一定の距離離隔して配置され、前記複数のＬＤそれぞれから出射された光を集光させる複数のコリメーティングレンズをさらに含む、請求項４に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記受信部は、
前記デマルチプレクサから出力された複数のチャネルごとの光受信信号をそれぞれ受信して前記複数のチャネルごとの電気信号に変換する複数のＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）；及び
前記変換された複数のチャネルごとの電気信号を処理するＴＩＡ（ｔｒａｎｓ－ＩｍｐｅｄａｎｃｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）チップを含む、請求項１に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記受信部は、
前記複数のＰＤそれぞれの入力側に一定の距離離隔して配置され、前記デマルチプレクサから出射された光を集光させる複数のコリメーティングレンズをさらに含む、請求項６に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記胴体部の内部に配置される熱電素子をさらに含む、請求項１に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
複数のチャネルごとの光送信信号を送信する送信部；
送信された前記複数のチャネルごとの光送信信号を多重化して１つのマルチチャネル光送信信号を出力するマルチプレクサ；
前記マルチプレクサから出力された前記マルチチャネル光送信信号を通過させて光ファイバーに伝送し、前記光ファイバーから受信したマルチチャネル光受信信号を反射させるサーキュレーター；
前記サーキュレーターで反射された１つのマルチチャネル光受信信号を逆多重化して複数のチャネルごとの光受信信号を出力するデマルチプレクサ；
前記出力された複数のチャネルごとの光受信信号を受信して電気的信号に変換する受信部；及び
前記送信部、前記マルチプレクサ、前記サーキュレーター、前記デマルチプレクサ、前記受信部が内部に配置される胴体部；
を含み、前記複数のチャネルごとの光送信信号それぞれの波長は、前記複数のチャネルごとの光受信信号それぞれの波長と同一であり、
前記サーキュレーターは、一面に入射したマルチチャネル光送信信号を通過させ、他面に入射したマルチチャネル光受信信号を反射させるスプリッターと、前記スプリッターと並んで配置され、前記スプリッターから反射されたマルチチャネル光受信信号を前記デマルチプレクサに反射させる反射ミラーを含む、マルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記スプリッターの一面にはＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされ、他面にはＨＲ（Ｈｉｇｈ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）物質がコーティングされた、請求項９に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。
前記サーキュレーターは、前記マルチプレクサから出力されたマルチチャネル光送信信号を前記スプリッターに伝達する光アイソレーターをさらに含む、請求項９に記載のマルチチャネル双方向光通信モジュール。