KR0123003B1 - 필터부착 분기결합기 - Google Patents

필터부착 분기결합기

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KR0123003B1
KR0123003B1 KR1019920009609A KR920009609A KR0123003B1 KR 0123003 B1 KR0123003 B1 KR 0123003B1 KR 1019920009609 A KR1019920009609 A KR 1019920009609A KR 920009609 A KR920009609 A KR 920009609A KR 0123003 B1 KR0123003 B1 KR 0123003B1
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Abstract

본 발명은 적어도 1개의 광포오트(5)와, 상기 광포오트로부터 분기하거나 상기 광포오트에 결합하는 복수개의 광포오트(6), (7)로 이루어진 광포오트군과, 상기 광포오트군의 각 광포오트(6), (7)와 유전체 다층막필터사이의 교차각을 각각 상이하도록해서, 상기 광포오트군을 횡단하여 배치된 하나이상의 공통의 유전체 다층막필터(8)를 가진 것을 특징으로 한 필터부착 분기결합기로서, 그 효과는 공통필터에 의해서 복수의 파장을 분별할 수 있고, 각 광포오트의 손실을 독립해서 측정할 수 있다. 분기수가 다수인 경우에도, 각 분기에 전파하는 광은 각각의 파장으로 공통의 필터를 투과한 것이기 때문에, 간섭광의 악영향을 받지 않는다. 제조가 용이하므로, 생산성을 높힐 수 있다.

Description

필터부착 분기결합기
제1도는 본 발명의 실시예에 의한 분기결합기를 개략적으로 도시한 평면도.
제2도는 상기 제1도에 도시된 분기결합기에 사용한 유전체 다층필터의 투과율파장특성을 나타내는 그래프.
제3도는 종래의 분기결합기를 포함한 광파이버 통신시스템을 개략적으로 예시한 도면.
제4도는 종래에 다른 분기결합기를 포함한 광파이버 통신시스템을 개략적으로 예시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 분기결합기 1a : 광포오트(입력포오트)
1b, 1c, 1d, 1e : 광포오트(출력포오트) 2 : 광파이버
3a, 3b, 3c, 3d : 광파이버 4a, 4b : OTDR
5 : 광포오트(석영계 도파로) 6 : 광포오트(석영계 도파로)
6a : 광포오트의 출력단 6b : 곡선의 광포오트
7 : 광포오트(석영계 도파로) 7a : 광포오트의 출력단
7b : 곡선의 광포오트 8 : 유전체 다층막필터
8a, 8b : 유전체 다층막필터의 끝부분
θ1: 유전체 다층막필터(8)와 광포오트(6)와의 교차각
θ2: 유전체 다층막필터(8)와 광포오트(7b)와의 교차각
본 발명은 광파이버 통신시스템이나 광센서 시스템에 사용되는 필터부착 분기결합기(필터가 부착된 분기 결합기)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는,구성이 간단하여 생산성이 높은 필터부착 분기결합기에 관한 것이다.
분기결합기를 내장한 광파이버 통신시스템에서는, OTDR(optical time domain reflectometer)로부터 출력된 신호광에 의해 시스템의 고장지점을 탐색하는 것이 곤란하다.
예를들면, 제3도에 도시한 시스템의 경우에 대하여 고려한다. 이 시스템은, 1개의 입력포오트(1a)와 상기 입력포오트(1a)로부터 분기하는 4개의 출력포오트(1b), (1c), (1d), (1e)로 이루어진 1입력/4출력 분기결합기(1)를 포함하고, 상기 입력포오트(1a)에는 광파이버(2)가 접속되어 있고, 또한 상기 출력포오트(1b), (1c), (1d), (1e)의 각각에는 광파이버(3a), (3b), (3c), (3d)가 접속되어 있다.
이 시스템에 있어서, 광파이버(2)쪽에서 고정파장의 광을 발신하는 OTDR(4a)에 의해서 고장지점을 탐색하였을 경우, 분기결합기(2)내의 고장지점과 OTDR(4a)사이의 거리를 판정할 수 있지만, 고장이 발생한 광포오트가 어느 광포오트인지를 특정할 수 없다.
또한 1입력/2출력 분기결합기나 1입력/4출력 분기결합기와 같이 분기하는 광포오트의 개수가 적은 경우에만, OTDR(4a)과 고장지점사이의 거리를 판정할 수 있다. 예를들면, 1입력/16출력의 분기결합기와 같이 분기수가 많아지면, 간섭광의 역효과에 의해 S/N비가 열화되므로, OTDR과 고장지점사이의 거리를 판정하기 어렵다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 제4도에 도시한 시스템이 제안되어 있다. 즉, OTDR(4a)대신에 가변파장의 광원을 가진 OTDR(4b)을 사용한 점과, 상이한 투과파장이나 반사파장에 응답하고 또한 일반적으로 상이한 투과율을 가진 필터(5a), (5b), (5c), (5d)를 분기결합기(1)의 각 출력포오트에 배치한 점이 제3도에 도시한 시스템과 다르다.
이 시스템에 의하면, OTDR(4b)과 고장지점사이의 거리를 판정할 수도 있고, 또한 고장지점이 발생한 출력포오트도 특정할 수 있다.
그러나, 제4도에 도시한 시스템에 있어서는, 분기결합기의 분기쪽의 각 출력포오트마다 다른 종류의 필터를 각각 배치하여야 하기 때문에, 제조공정이 상당히 복잡하여 생산이 비효율적이다.
본 발명의 목적은, 제4도에 도시한 필터부착 분기결합기에 있어서의 상기 문제를 해결하고, 구성이 간단하여 생산효율이 높은 필터부착 분기결합기를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의한 필터부착 분기결합기는, 적어도 1개의 광포오트와, 상기 광포오트로부터 각각 분기하거나 또는 상기 광포오트에 각각 결합하는 복수개의 광포오트로 이루어진 광포오트군과, 상기 광포오트군을 구성하는 복수의 광도파로에 대해서 1개의 광필터가 횡단하도록, 또한 각 광도파로와 1개의 광필터사이에 교차하여 이루는 각이 각각 상이하도록 배치된 1개의 광필터를 가진 것을 특징으로 한다.
유전체 다층막필터에 있어서는, 유전체 다층막필터에 입사하는 광의 입사각이 커질수록, 투과하거나 반사하는 광이 단파장쪽으로 시프트하는 것이 알려져 있다.
따라서, 본 발명의 분기결합기의 경우, 복수개의 광포오트를 공통으로 횡단하여 배치되어 있는 1매의 유전체 다층필터와 각 광포오트사이의 교차각이 모두 상이한 각도로 되어 있으므로, 1개의 광포오트로부터 유전체 다층막필터에 입사하는 광의 입사각은 모두 상이하게 되고, 분기하고 있는 각 광포오트에 대한 반사특성이나 투과특성이 달라진다.
따라서, 유전체 다층막필터 1매를 사용하여도, 분기쪽의 각 광포오트의 고장지점을 각각 독립해서 판정할 수 있다.
이하에 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 설명한다.
제1도에서 도시한 분기결합기는, 실리콘기판위에 화염퇴적법에 의해서 석영미립자를 층형상으로 퇴적하고 유리화한후, 드라이에칭을 행하여, 1개씩 석영계 도파로(5)와 이 석영계 도파로(5)로부터 분기하는 2개의 석영계 도파로(6), (7)를 형성한 1입력/2출력 트리스플릿터(1-input, 2-output tree splitter)이다. 이들의 석영계 도파로(5), (6), (7)의 단면적 및 비굴절율차는, 표준단일모우드파이버와 정합하도록, 각각 8㎛2, 0.3%로 고정되어 있다.
석영계 도파로(6), (7)는, 각각의 출사단(6a), (7a)쪽에서는 모두 서로가 팽행하게 배열되어 있으나, 석영계 도파로(5)로부터 분기하는 지점과 평행하게 배열되는 지점사이에는, 예를들면 곡선형상의 석영계 도파로(6b), (7b)가 각각 형성되어 있다.
이들의 석영계 도파로(6), (7)에는 2개의 도파로(6), (7)를 공통으로 횡단해서 1매의 유전체 다층막필터(8)가 배치되어 있다.
이경우, 유전체 다층막필터(8)의 한쪽단부(8a)는 석영계 도파로(6)의 평행한 지점에서 교차하고, 또 유전체 다층막필터(8)의 다른한쪽부의 단부(8b)는 석영계 도파로(7)의 평행한 지점이 아니고 곡선으로 되어 있는 석영계 도파로(7b)의 소정의 지점에서 교차하고 있다. 이와 같이 해서, 유전체 다층막필터(8)와 석영계 도파로(6)사이의 교차각 θ1은 77°(즉, 광의 입사각은 13°)로 되어 있고, 유전체 다층막필터(8)와 곡선의 석영계 도파로(7b)사이의 교차각은 74°(즉, 광의 입사각은 16°)로 되어 있다.
여기서, 유전체 다층막필터(8)는, 두께 20㎛의 유리기판위에 TiO2와 SiO2를 교호로 적층해서 이루어진 대역통과형필터이고, 각각 13°, 16°의 입사각에 대해서 제2도에 도시한 바와같은 투과율 파장특성을 가진 것을 사용하고 있다.
또한, 유전체 다층막필터(8)을 상기한 상태로 배치하기 위해서는, 배치하여야할 지점에 비스듬히 식각한 슬릿을 형성하고, 이 슬릿내에 유전체 다층막필터(8)를 수납하여, 이 필터(8)와 각 석영계 도파로의 사이를 광접착제등으로 접착한다.
제1도에 도시한 분기결합기를 제4도의 시스템에 내장하고, 1.55㎛ 대역의 가변파장레이저다이오드(파장가변범위 : 1.53㎛∼1.59㎛)를 구비한 OTDR이며, 1.55㎛의 파장과 1.58㎛의 파장의 광을 사용해서 석영계 도파로(6)와 석영계 도파로(7)에 접속한 각 광파이버의 손실을 측정하였다. 각 광파이버의 손실을 각각 독립해서 평가할 수 있다.
특히, 상기 실시예에서는, 1입력/2출력 트리스플릿터에 대하여 설명하였으나, 예를들면, 분기쪽의 광포오트가 N개의 석영계 도파로인 1×N 트리스플릿터에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 경우에도, N개의 분기된 광포오트와 이들 광포오트에 공통하는 단일의 유전체 다층막필름사이의 교차각이 서로 다르도록 N개의 분기된 광포오트를 형성한다. 이와 같은 방식에 의해 각각의 광포오트에서의 고장을 분리해서 독립적으로 판정할 수 있다.
또, 본발명은, 상기한 도파로형 분기결합기에 한정되지 않고, 예를들면, 2입력/2출력의 용융테이퍼파이버형 분기결합기에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있고, 이 경우에도 각 광포오트의 손실을 독립해서 판정할 수 있다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의한 필터부착 분기결합기는, 적어도 1개의 광포오트와, 상기 광포오트로부터 분기하거나 상기 광포오트에 결합하는 복수개의 광포오트로 이루어진 광포오트군과, 상기 광포오트군의 각 광포오트와 유전체 다층막필터사이의 교차각을 각각 상이하도록 해서, 상기 광포오트군을 횡단하여 배치된 하나이상의 공통의 유전체 다층막필터를 가진 것을 특징으로 하고 있으므로, 예를들면 광포오트군의 각 광포오트에 공통해서 배치된 유전체 다층막필터 1매인 경우, 상기 공통의 1매의 유전체 다층막필터에 의해서 복수의 파장을 분별할 수 있기 때문에, 필터부착 분기결합기로서의 구성이 종래에 비해서 간단하게 되어 제조도 용이하게 된다.
또한, 공통의 유전체 다층막필터만으로 각각의 파장의 광을 투과시킬 수 있으므로, 분기수가 다수인 경우에도 간섭광의 악영향을 받는 일없이, 각각의 광포오트의 손실을 측정할 수 있다.
또한, 2입력/2출력 분기결합기인 경우에는 입력쪽과 출력쪽의 양쪽에 각각 공통의 유전체 다층막필터를 별도로 설치할 수 있음은 물론이다.

Claims (4)

  1. 적어도 1개의 광포오트와, 상기 광포오트로부터 각각 분기하거나 또는 상기 광포오트에 각각 결합하는 복수의 광포오트로 이루어진 광포오트군과, 상기 광포오트군을 구성하는 복수의 광도파로에 대해서 1개의 광필터가 횡단하도록, 또한 각 광도파로와 1개의 광필터사이에 교차하여 이루는 각이 각각 상이하도록 배치된 1개의 광필터를 가진 것을 특징으로 하는 필터부착 분기결합기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광필터가 유전체 다층막으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터부착 분기결합기.
  3. 제1항에 있어서, 광포오트를 구성하는 광도파로의 분기부 또는 결합부의 구부러진 부분을 광필터가 횡단하는 것을 특징으로 하는 필터부착 분기결합기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광필터가 광포오트군의 각 광도파로에 대해서 직선형상 또는 곡선형상으로 횡단하는 것을 특징으로 하는 필터부착 분기결합기.
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