KR100250446B1 - 반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기에 관한 것으로, 특히 초고속 광대역 신호를 처리할 수 있는 어드레스 검출기에 대하여 종래의 광섬유 방향성 결합기를 이용하여 구성된 것을 반사형 광도파로형으로 제작한 어드레스 검출기에 관한 것이다.

종래의 어드레스 검출기는 광섬유 방향성 결합기를 이용하여 검출기를 구현하는데, 부피가 커질 수 있고, 또한 광섬유로 시간 지연을 주기 때문에 신호 처리할 수 있는 속도의 한계가 있다.

따라서 본 발명에서는 초고속 광대역 신호를 처리할 수 있는 어드레스 검출기에 대하여 종래의 광섬유 방향성 결합기를 이용하여 구성한 것을 새로운 구조인 반사형 광 도파로형으로 어드레스 검출기를 제조함으로써 구조면에서는 초소형으로, 속도면에서는 수백 기가급 이상의 어드레스를 처리할 수 있는 어드레스 검출기를 구현할 수 있다.

Description

반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기

본 발명은 반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기에 관한 것으로, 특히 초고속 광대역 신호를 처리할 수 있는 어드레스 검출기에 대하여 종래의 광섬유 방향성 결합기를 이용하여 구성된 것을 반사형 광도파로형으로 제작한 어드레스 검출기에 관한 것이다.

초고속 광대역 신호를 처리할 수 있는 어드레스 검출기는 대부분 광섬유로 구성된 투과형 구조로써, 어드레스를 처리하기 위해 광 케이블 선로를 통해 입력되는 패킷 신호광의 일부를 광섬유 결합기로 탭핑한다. 탭핑된 광 어드레스 신호 비트들은 검출기의 입력 결합기에 의해 분리된 후, 해당 지연 선로를 통해 시간 지연을 얻어 출력 결합기에 의해 재결합되는 상관 과정의 결과로 어드레스를 검출한다. 즉, 입력 어드레스 신호가 검출기의 어드레스와 일치하면 자기상관 펄스가, 서로 어드레스가 다르면 교차상관 펄스가 결합기 출력에 나타나게 된다.

도면을 참조하여 설명하고자 한다. 도 1(a) 내지 도 1(b)는 종래의 광섬유 어드레스 검출기로써, 도 1(a)는 2×2, 3 dB 광섬유 결합기(11)와 광섬유 지연 선로를 이용하여 구성한 어드레스 비트 '1'의 수가 4인 광섬유 어드레스 검출기이다. 광섬유를 통해 입력되는 광 어드레스 신호는 한쪽으로 입력되는 광의 파워를 두 개의 출력으로 각각 1/2씩 나누는 기능을 갖는 2×2, 3 dB 광섬유 결합기(11)에 의해 분리된 후, 각각의 어드레스 비트 '1'을 해당 광섬유 시간 지연 선로(12, 13 및 14)로 보내어 2×2, 3 dB 광섬유 결합기(11)로 재결합하는 상관 과정의 결과로 어드레스를 광학적으로 검출한다. 즉, 입력 어드레스 신호가 검출기의 어드레스와 일치하면 자기 상관 펄스가, 서로 어드레스가 신호가 다르면 교차 상관 펄스가 2×2, 3 dB 광섬유 결합기(11)를 통하여 출력으로 나타나게 된다. 자기 상관 펄스의 중앙 펄스는 교차 상관 펄스의 중앙 펄스보다 진폭이 크기 때문에 문턱값 감지기를 이용하여 해당 어드레스의 일치 여부를 쉽게 구별해 낼 수 있다.

도 1(b)는 도 1(a)의 또다른 실시예로써, 일정 길이의 광섬유 한쪽 면을 클리빙하여 전자 빔 증착 장치의 진공 챔버내에서 원하는 반사율을 얻을 수 있도록 금속 박막(15)을 증착시킨다. 도 1(b)와 같이, 결합기의 출력 광섬유 두가닥에 각각 다른 2×2, 3 dB 광섬유 결합기(11A 및 11B)의 입력 광섬유를 융착 접촉시키고, 2×2, 3 dB 광섬유 결합기들(11A 및 11B)의 클리빙 된 끝에서 반사된 광 펄스의 신호를 측정하면서 어드레스 코드의 비트 '1'에 해당하는 광섬유 시간 지연 선로(12, 13 및 14)의 길이를 조정한다. 그다음 금속 박막(15)이 증착된 광섬유를 연결하여 어드레스 검출기를 구성한다.

위와 같은 어드레스 검출기는 광섬유 방향성 결합기를 이용하여 검출기를 구현하는데, 부피가 커질 수 있고, 또한 광섬유로 시간 지연을 주기 때문에 신호 처리할 수 있는 속도의 한계가 있다.

본 발명은 광도파로를 이용하여 소형으로 제작 가능하고 속도면에서 정교하게 시간 지연을 줄 수 있어 수백 기가(Giga)급 이상의 신호 처리를 할 수 있는 어드레스 검출기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기는, 광 어드레스 신호가 입출력 되는 각각의 광섬유, 광섬유 방향성 결합기 및 다수의 광 지연 경로가 형성된 반사형 광도파로가 순차적으로 연결되는 제 1 어드레스 코드 발생기와, 상기 제 1 어드레스 코드 발생기와 같은 구조로 구성되며, 상기 제 1 어드레스 코드 발생기의 광 어드레스 신호가 출력되는 광섬유에 광 어드레스 신호가 입력되는 광섬유가 연결되는 제 2 어드레스 코드 발생기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1(a) 내지 도 1(b)는 종래의 광섬유 어드레스 검출기.

도 2(a)는 본 발명에 따른 광도파로형 어드레스 코드 발생기.

도 2(b)는 본 발명에 따른 광도파로형 어드레스 검출기.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호 설명＞

11, 11A, 11B 및 21 : 2×2, 3 dB 광섬유 결합기

12, 13, 14, 24, 25, 26 및 27 : 광섬유 시간 지연 선로

15 및 28 : 금속 박막 22 : 광섬유와 광 경로 접속점

23 : 광도파로

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2(a)는 본 발명에 따른 광도파로형 어드레스 코드 발생기이고, 도 2(b)는 본 발명에 따른 광도파로형 어드레스 검출기이다.

도 2(a)는 2×2, 3 dB 광섬유 결합기(21)와 광도파로(23) 지연 선로를 이용하여 구성한 어드레스 비트 '1'의 수가 4인 광도파로형 어드레스 코드 발생기이다. 도시된 광도파로형 어드레스 코드 발생기는 사용할 어드레스 코드가 정해지고, '1'의 비트수가 정해지면 쉽게 구성할 수 있다. 사용할 '1'의 비트수가 정해지면 광도파로(23)에 '1'의 비트수 만큼 광 경로(24, 25, 26 및 27)를 만들어 준다. 이 때 각각의 경로(24, 25, 26 및 27)는 어드레스 코드에 관련하여 광 경로 시간 지연을 만들어 준다. 여기서 광 경로 시간 지연 선로의 기본 단위 길이는 L=ct/2n_c와 같다. 여기서 c는 진공중에서의 빛의 속도, t는 두 개 어드레스 비트 '1' 사이의 시간 차이, n_c는 광 도파로(23)의 굴절률이다. 예를들어, 어드레스 코드가 101101 이라면, 도파로에는 4개의 광 경로로 이루어지면 된다. 첫 번째 비트에 해당하는 광 경로(24)를 기준으로 하면, 세 번째 비트에 해당하는 광 지연 선로(25)의 길이는 첫 번째 지연 선로 보다 2L 만큼 더 길어야 하며, 네 번째 비트 지연 선로(26)는 3L만큼이, 여섯 번째 비트 지연 선로(27)는 5L 만큼 더 긴 광 경로를 만들어 주어야 한다. 이렇게 결정된 지연 선로들에 따라서 구성된 광도파로(23)는 전자 빔 증착 장치의 진공 챔버내에서 원하는 반사율을 얻을 수 있도록 금속 박막(28)을 증착시킨다. 다른 한쪽 면에는 입력 및 출력 광섬유를 접속점(22)으로 연결하여 광도파로형 어드레스 코드 발생기를 완성한다. 이와 비슷한 방법으로 다른 하나를 구성하여 광 도파로형 어드레스 검출기를 구성할 수 있다.

도 2(b)는 반사형 광도파로 어드레스 코드 두 개를 연결하여 구성한 광도파로형 어드레스 검출기이다. 제 1 어드레스 코드 발생기에서 발생된 어드레스 코드는 제 2 어드레스 코드 발생기에 입사되면서 상관관계를 이루게 된다. 이와 같은 광 도파로 어드레스 검출기의 상관관계는 다음 수학식 1과 같은 상관함수를 갖는다.

여기서 i(x)는 입력 어드레스 신호의 파형이고, f(x)는 검출기의 임펄스 응답이다. 입력 광 어드레스 코드가 광 도파로 검출기 어드레스와 일치하면 검출기 어드레스 출력부에서는 자기 상관 펄스가, 어드레스가 서로 일치하지 않으면 교차 상관 펄스가 나타난다. 자기 상관 펄스의 중앙 펄스 진폭은 어드레스 코드 내의 '1'의 수에 비례하므로 어드레스가 서로 일치하지 않을 경우 발생하는 교차 상관의 중앙 펄스의 진폭보다 높아 어드레스를 쉽게 검출할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 초고속 광대역 신호를 처리할 수 있는 어드레스 검출기에 대하여 종래의 광섬유 방향성 결합기를 이용하여 구성한 것을 새로운 구조인 반사형 광 도파로형으로 어드레스 검출기를 제조함으로써 구조면에서는 초소형으로, 속도면에서는 수백 기가급 이상의 어드레스를 처리할 수 있는 어드레스 검출기를 구현할 수 있다.

Claims (3)

1. 광 어드레스 신호가 입출력 되는 각각의 광섬유, 광섬유 방향성 결합기 및 다수의 광 지연 경로가 형성된 반사형 광도파로가 순차적으로 연결되는 제 1 어드레스 코드 발생기와,

   상기 제 1 어드레스 코드 발생기와 같은 구조로 구성되며, 상기 제 1 어드레스 코드 발생기의 광 어드레스 신호가 출력되는 광섬유에 광 어드레스 신호가 입력되는 광섬유가 연결되는 제 2 어드레스 코드 발생기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수의 광 지연 경로는 사용 되어질 비트수에 대응하여 구성되되, 각각의 광 지연 경로는 서로 다른 지연 시간을 갖도록 각기 다른 길이로 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 반사형 광도파로는 상기 광 어드레스 신호를 지연시키기 위한 다수의 광 지연 경로 끝단에 접속되는 다수의 반사용 금속 박막을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 광도파로를 이용한 광 패킷 어드레스 검출기.

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