KR100261317B1 - Signal processing apparatus for bidirectional optical communication - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 통신용 신호 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a signal processing device for communication, and more particularly, to a signal processing device for bidirectional optical communication.
최근 정보 통신의 발달로 장거리 또는 근거리 통신망 등이 구축되어 거리나 지역에 무관하게 많은 양의 데이터를 고속으로 송수신할 수 있고, 각 지역마다 지역 네트워크가 설치되어, 지역간의 네트워크를 통한 정보나 방송 신호 교환 등의 쌍방향 통신이 자유롭게 이루어져 각 지역 또는 각 나라마다의 정보 공유가 실현된다.With the recent development of information and communication, long-distance or local area networks are established to transmit and receive a large amount of data at high speed regardless of distance or region.A regional network is installed in each region, and information or broadcast signals through networks between regions are available. Two-way communication such as exchange is freely performed, and information sharing is realized for each region or each country.
그러나 전송되는 정보량의 증가로 전송 시간이 요구되므로, 고속으로 전송 에러를 최소화할 수 있도록 광 섬유를 통한 초고속 광통신 시스템이 구축되어 이용된다.However, since the transmission time is required due to an increase in the amount of information to be transmitted, an ultra-high speed optical communication system through optical fibers is constructed and used to minimize transmission errors at high speed.
이러한 초고속 광통신망의 구현에 있어서, 가장 기본이 되는 광섬유의 경우 많은 제조 기술의 발달로 장거리 광전송에는 1550㎚ 파장영역에서, 또한 근거리 광전송에는 1310㎚ 파장영역에서 최소한의 손실을 갖는 광섬유가 일반적으로 사용된다.In the implementation of such a high-speed optical communication network, the optical fiber which is the most basic is developed by many manufacturing techniques, and the optical fiber having the minimum loss in the 1550 nm wavelength region for long distance optical transmission and the 1310 nm wavelength region for short distance optical transmission is generally used. do.
이와 같이 광섬유 등을 이용하여 네트워크나 정보 통신망을 구축할 경우, 전송되는 정보 신호를 수신하거나 해당 지역으로 정보 신호를 송신하기 위한, 쌍방향 통신 장치가 필수적으로 설치되어 있다.As described above, when constructing a network or an information communication network using an optical fiber or the like, a two-way communication device for receiving an information signal transmitted or transmitting an information signal to a corresponding area is essentially provided.
따라서, 케이블 TV(CATV)나 쌍방향 디지탈 전송 시스템 또는 광섬유 원격 제어 시스템 등에서 광섬유 등을 이용하여 통신 동작이 이루어질 경우, 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치는 전송되는 각 지역에서 전송되는 파장 신호를 합파하여 해당하는 통신 시스템으로 전송하거나 또는 전송된 파장 신호에서 원하는 파장 신호만을 분리하여 해당하는 지역 중계기 등으로 분리 전송한다.Therefore, when a communication operation is performed using an optical fiber or the like in a cable TV (CATV), a two-way digital transmission system, or an optical fiber remote control system, the two-way optical communication signal processing device may combine a wavelength signal transmitted in each region to be transmitted and It transmits to the communication system or separates only the desired wavelength signal from the transmitted wavelength signal and transmits it to the local repeater.
그러면, 도 1a와 도 1b를 참고로 하여, 전송되는 파장 신호를 분리하거나 합파하는 종래의 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 구조에 대하여 설명한다.1A and 1B, a structure of a conventional bidirectional optical communication signal processing apparatus for separating or combining the transmitted wavelength signal will be described.
도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같이, 종래의 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치는 외형상으로 각 광섬유를 분리하여 설치한 박스형(도 1a)과, 하나의 몸체에 여러개의 광섬유를 포함하는 원통형(도 1b)으로 구분된다.As shown in FIGS. 1A and 1B, a conventional bidirectional optical communication signal processing apparatus has a box shape (FIG. 1A) provided by separating each optical fiber in an external shape, and a cylindrical shape including several optical fibers in one body (FIG. 1A). 1b).
종래의 박스형 광통신용 신호 처리 장치는, 다수개의 즉, 제1∼제3페룰(ferrule, 21, 22, 23) 안에 각 해당하는 제1∼제3광섬유(11, 12, 13)가 각각 내장되어 있고, 제1광섬유(11)를 통해 전송되는 두 개의 혼합된 신호(λ1, λ1)를 평행광으로 변환하기 위하여 제1렌즈(31)가 제1광섬유(11)와 연결되어 있고, 제1렌즈(31)와 일정 거리 이격되어 파장 분리 필터(Wave length Division Multiplexer(WDM) filter, 41)가 장착되어 있다. 또한 파장 분리 필터(41)와 일정 거리 이격되어 제2 및 제3 렌즈(32, 32)가 각각 설치되어 있고, 이때, 제2렌즈(32)는 제1렌즈(31)와 평행하게 설치된다.In the conventional box-type optical communication signal processing apparatus, a plurality of first to third
제1렌즈(31)의 일측면에 듀얼(dual) 무반사 필름(311)이 코팅되어 있고, 제2 및 제2렌즈(32, 33)의 일측면에는 싱글(single) 무반사 필름(321, 331)이 각각 코팅되어 있다.A dual
또한 파장 분리 필터(41)는 유리 기판(413)을 중심으로 일측면에는 롱패스 필터(411)가 코팅되어 있고, 타측면에는 싱글 무반사 필름(412)이 코팅되어 있다.In addition, the
이러한 종래의 박스형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 동작을 설명한다.The operation of the conventional box-type bidirectional optical communication signal processing apparatus will be described.
먼저, 두 개의 광신호(λ1, λ2)를 분리할 경우, 제1페룰(21) 안에 내장되어 보호되고 있는 제1광섬유(11)를 통해, 두 개의 파장을 갖는 광신호(λ1, λ2)가 전송되면, 제1렌즈(31)는 두 개의 광신호(λ1, λ2)를 모두 평행광으로 변환하여 파장 분리 필터(41)로 입사시킨다. 이때, 상기 제1렌즈(31)에는 매질에 따른 굴절률의 차이로 인하여 발생하는 역반사에 의한 광신호 손실을 최소화할 수 있도록, 각 해당 크기의 파장을 갖는 신호(λ1, λ2)에 대한 듀얼 무반사 필름(311)이 코팅되어 있으므로 두 개의 광신호(λ1, λ2)는 매질 차이에 따른 역반사 발생을 최소로 하여 제1렌즈(31)를 통과한다.First, when the two optical signals λ1 and λ2 are separated, the optical signals λ1 and λ2 having two wavelengths are transmitted through the first
유리 기판(413)을 중심으로 일측면에 코팅되어 있는 파장 분리 필터(41)의 롱패스 필터(411)에 의해, 파장이 짧은 제2광신호(λ2)는 제3렌즈(33) 쪽으로 반사되어 제3렌즈(33)로 입사되고, 타측면에 코팅된 싱글 무반사 필름(412)에 의해 해당 크기의 파장을 갖는 제1광신호(λ1)는 역반사에 따른 광신호의 손실이 최소화되면서 파장 분리 필터(41)를 통과하여 제2렌즈(32) 쪽으로 전송된다.By the
따라서, 제2렌즈(32)에 코팅되어 있는 싱글 무반사 필름(321)에 의해 해당 크기의 파장을 갖는 신호(λ1)가 제2렌즈(32)로 입사되어, 평행광으로 입사된 제1광신호(λ1)를 집광한 후 제2광섬유(12)로 전송한다. 또한 제3렌즈(33)로 반사된 제2광신호(λ2)도 코팅된 싱글 무반사 필름(331)에 의해 해당 크기의 파장을 갖는 광신호(λ2)에 대한 역반사를 최소로 한 후, 평행광을 집광하여 제3광섬유(13)로 전송된다.Therefore, the signal λ1 having the wavelength of the corresponding magnitude is incident on the
그로 인해, 합파되어 전송되는 광신호(λ1, λ2)를 각각 분리하여 해당 광섬유(12, 13)로 전송될 수 있도록 한다.Therefore, the optical signals λ1 and λ2, which are combined and transmitted, are separated from each other so that the
반대로 제2 및 제3 광섬유(12, 13)를 통해 전송된 광신호(λ1, λ2)를 제1광섬유(11)로 합파하여 전송되는 동작은 상기한 동작과 반대로 이루어진다.On the contrary, the operation of combining the optical signals λ1 and λ2 transmitted through the second and third
즉, 제2 및 제3 광섬유(12, 13)를 통해 각각 해당 광신호(λ1, λ2)가 입력되면, 제2 및 제3렌즈(32, 33)에 의해 평행광으로 각각 변환되어, 파장 분리 필터(41)로 입사된다.That is, when the corresponding optical signals λ1 and λ2 are respectively input through the second and third
파장 분리 필터(41)의 롱패스 필터(411)에 의해 반사되고 싱글 무반사 필름(412)을 통과하여 입사되는 제1 및 제2 광신호(λ1, λ2)는 모두 제1렌즈(31)로 전송하므로, 제1렌즈(31)는 평행광으로 입사되는 제1 및 제2 광신호(λ1, λ2)를 집광하여 제1광섬유(11)로 전송한다.The first and second optical signals λ1 and λ2 that are reflected by the
다음에는 도시한 도 1b를 참고로 하여, 종래의 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.Next, a structure and an operation of a signal processing apparatus for a conventional cylindrical bidirectional optical communication will be described with reference to FIG. 1B.
도 1b에 도시한 바와 같이, 두 개의 광섬유(14, 15)가 하나의 페룰(24) 안에 평행하게 내장되어 있고, 광섬유(14, 15)를 통해 전송되는 광신호(λ1, λ2)가 입사될 수 있도록 제1렌즈(34)가 장착되고, 제1렌즈(34) 다음에는 제2렌즈(35)가 순차적으로 장착된다. 또한 제2렌즈(35) 다음에 광섬유(16)가 내장되어 보호되고 있는 페룰(25)이 설치된다.As shown in FIG. 1B, two
이때, 제1렌즈(34)의 일측면에는 듀얼 무반사 필름(341)이 코팅되어 있고, 타측면에는 롱패스 필터(342)가 코팅되어 있으며, 제2렌즈(35)의 일측면에서 싱글 무반사 필름(351)이 코팅되어 매질 변화에 따른 굴절률의 차이로 인해 발생하는 역반사를 최소화하여 신호 손실을 줄인다.In this case, the dual
그러므로, 제1광섬유(14)를 통해 두 개의 광신호(λ1, λ2)가 전송되면, 제1렌즈(34)에 의해 해당하는 파장의 크기를 갖는 신호(λ1, λ2)만 평행광으로 변환하여 통과시킨다. 이때, 듀얼 무반사 필름(341)이 코팅되어 있으므로, 두 개의 광신호(λ1, λ2)에 대한 역반사의 손실이 최소화된다.Therefore, when two optical signals λ1 and λ2 are transmitted through the first
그리고, 타측면에 코팅되어 있는 롱패스 필터(342)에 의해 단파장을 갖는 광신호(λ2)는 반사되어 듀얼 무반사 필름(341)을 통해 하나의 광신호로 집광되어 제2광섬유(15)로 전송되고, 장파장인 제1광신호(λ1)는 롱패스 필터(342)를 통과하고 제2렌즈(35)에 의해 하나의 광으로 집광되어 제2광섬유(16)로 입사, 전송된다.In addition, the optical signal λ 2 having a short wavelength is reflected by the
상기와 같은 경로를 통해, 합파된 광신호(λ1, λ2)를 각각 분리하여 해당 광섬유(15, 16)로 전송한다.Through the above paths, the optical signals λ1 and λ2 that have been separated are respectively separated and transmitted to the corresponding
반대로, 제2 및 제3광섬유(15, 16)를 통해 전송되는 광신호(λ1, λ2)를 합파하여 제1광섬유(14)로 전송하기 위한 동작은 상기 분리 과정과는 반대로 이루어지고, 도 1a의 박스형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 동작과 유사하게 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.On the contrary, an operation for combining the optical signals λ1 and λ2 transmitted through the second and third
종래의 박스형, 또는 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치에 이용되는 롱패스 필터(411, 342)의 투과 특성의 그래프를 도 3a에 도시한다.3A shows a graph of transmission characteristics of the
도 3a의 그래프에서, 가로축은 입력되는 광신호의 파장(λ)의 크기를 나타내고, 세로축은 투과율(%)을 나타낸다. 그래프에 도시된 것처럼, 1550㎚의 장파장을 갖는 신호(λ1)의 투과율은 완전 투과를 의미하는 100%가 아니고 30dB 정도의 아이솔레이션(isolation)을 갖는 약 99.9%의 투과율을 보이고 있음을 알 수 있다.In the graph of FIG. 3A, the horizontal axis represents the magnitude of the wavelength λ of the input optical signal, and the vertical axis represents the transmittance (%). As shown in the graph, it can be seen that the transmittance of the signal λ 1 having a long wavelength of 1550 nm shows a transmittance of about 99.9% having an isolation of about 30 dB, not 100%, which means perfect transmission.
이때, 상기한 것처럼, 약 99.9% 이상 즉 30dB의 아이솔레이션의 광신호의 투과 효과와, 99.9% 이상 즉 30dB 이상의 아이솔레이션의 반사 효과를 얻기 위해서는 파장 간섭 필터인 롱패스 필터(411, 342)는 일반적으로 30층 이상의 다층 구조를 필요로 하여, 많은 곤란한 제작 공정이 요구되고 제조 원가의 상승을 초래한다.At this time, as described above, in order to obtain a transmission effect of an optical signal of about 99.9% or more, that is, 30 dB isolation, and a reflection effect of 99.9% or more, or 30 dB or more isolation, the
또한 약 2.5Gbps급 이상의 쌍방향 광전송 시스템에서 정상적인 광신호의 전송 동작을 위해 요구되는 약 10-10∼ 10-12의 에러율(Bit Error Rate(BER))을 만족시키기 위해서는, 약 50dB 이상의 아이솔레이션이 요구된다.In addition, in order to satisfy an error rate (Bit Error Rate (BER)) of about 10 -10 to 10 -12 required for normal optical signal transmission operation in a bidirectional optical transmission system of about 2.5 Gbps or more, an isolation of about 50 dB or more is required. .
그러나, 하나의 파장 간섭 필터 즉, 롱패스 필터(411, 342)를 장착할 경우에, 아이솔레이션이 약 30dB 정도밖에 안되므로 2.5Gbps급 이상의 쌍방향 광전송 시스템의 요구 조건을 만족시키기 위해서는 두 개 이상의 롱패스 필터(411, 342)를 장착해야 한다.However, when one wavelength interference filter, i.e., the
그로 인해, 파장 분리 필터(41)나 렌즈(34)를 각각 두 개 이상씩 장착해야 하므로, 롱패스 필터(411, 342)와 싱글 무반사 필름(412, 341)을 두 번 이상씩 제작, 코팅해야 하는 번거로움과 원가 상승이 발생한다.Therefore, two or more
또한 두 개의 파장 분리 필터(41)나 렌즈(34)를 각각 장착해야 하므로 장착에 필요한 각종 장치가 추가로 필요하고, 패키지화의 어려움이 발생한다.In addition, since two wavelength separation filters 41 or
이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광신호를 분리, 합파하는 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 투과율과 반사율을 상승시켜 아이솔레이션을 증가시키는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to increase the isolation by increasing the transmittance and reflectance of the signal processing device for bidirectional optical communication for separating and combining optical signals.
도 1a는 종래의 박스형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 개념도이고,1A is a conceptual diagram of a signal processing apparatus for a conventional box-type bidirectional optical communication;
도 1b는 종래의 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 개념도이고,1B is a conceptual diagram of a signal processing apparatus for a conventional cylindrical bidirectional optical communication;
도 2a와 도 2b는 이 발명의 실시예에 따른 박스형과 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 개념도이고,2A and 2B are conceptual diagrams of a signal processing device for box-shaped and cylindrical bidirectional optical communication according to an embodiment of the present invention,
도 3a는 롱패스 필터의 투과 특성 그래프이고,3A is a graph of transmission characteristics of a long pass filter,
도 3b는 쇼트패스 필터의 투과 특성 그래프이다.3B is a graph of transmission characteristics of a short pass filter.
이러한 과제를 해결하기 위하여 이 발명에서는, 각 파장을 갖는 신호가 각 광섬유를 통해 입사 또는 출사될 때, 짧은 파장의 광신호가 입사 또는 출사되는 부분은 쇼트 패스 필터를 코팅하고, 긴 파장의 광신호가 입사 또는 출사되는 부분은 롱 패스 필터를 코팅한다.In order to solve this problem, in the present invention, when a signal having each wavelength is incident or emitted through each optical fiber, the portion where the short wavelength optical signal is incident or exited coats a short pass filter, and the long wavelength optical signal is incident. Or the exiting part coats the long pass filter.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예에 따른 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치에 대하여 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 도면에서 종래의 기술과 동일한 구성으로 같은 기능을 실행하는 부분은 종래 기술의 도면과 동일한 부호를 부여한다.Then, with reference to the accompanying drawings, with respect to the signal processing device for two-way optical communication according to an embodiment of the present invention the most preferred embodiment that can be easily implemented by those of ordinary skill in the art It will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, parts that execute the same functions in the same configuration as the prior art are given the same reference signs as in the prior art.
도 2a와 도 2b는 이 발명의 실시예에 따른 박스형와 원통형의 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 개념도이고, 도 3a는 롱패스 필터의 투과 특성 그래프이고, 도 3b는 쇼트패스 필터의 투과 특성 그래프이다.2A and 2B are conceptual views of a box-shaped and cylindrical bidirectional optical communication signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3A is a transmission characteristic graph of a long pass filter, and FIG. 3B is a transmission characteristic graph of a short pass filter.
이 발명의 실시예에 따른 박스형 광통신용 신호 처리 장치는, 다수개의 즉, 제1∼제3페룰(ferrule, 21, 22, 23) 안에 각 해당하는 제1∼제3광섬유(11, 12, 13)가 각각 내장되고, 제1광섬유(11)를 통해 전송되는 광신호(λ1, λ2)를 평행광으로 변환하기 위하여 제1렌즈(31)가 제1광섬유(11)와 연결되고, 제1렌즈(31)와 일정 거리 이격되어 파장 분리 필터(41)가 장착된다. 또한 파장 분리 필터(41)와 일정 거리 이격되어 일측면에 롱패스 필터(3021)가 코팅된 제2렌즈(302)가 파장 분리 필터(41)와 평행하게 장착되어 있고, 파장 분리 필터(41)의 평행선에서 벗어나 일측면에 쇼트패스 필터(3031)가 코팅된 제3렌즈(303)가 제3광섬유(13)를 내장한 페룰(23)과 연결되어 장착된다.In the box-type optical communication signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the first to third
제1렌즈(31)의 일측면에 듀얼 무반사 필름(311)이 코팅되어 있다.The
또한 파장 분리 필터(41)는 유리 기판(413)을 중심으로 일측면에는 롱패스 필터(411)가 코팅되어 있고, 타측면에는 싱글 무반사 필름(412)이 코팅되어 있다.In addition, the
상기 제1 및 제3 렌즈(31, 302, 303)는 그린(GRIN)렌즈나 비구면(asperical)렌즈, 또는 볼(ball) 렌즈 등으로 이루어져 있다.The first and
이러한 이 발명의 박스형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 동작을 설명한다.The operation of the box-type bidirectional optical communication signal processing apparatus of this invention will be described.
먼저, 두 개의 광신호(λ1, λ2)를 분리할 경우, 제1페룰(21) 안에 내장되어 보호되는 제1광섬유(11)를 통해 두 개의 파장을 갖는 광신호(λ1, λ2)가 전송되면, 제1렌즈(31)에 의해 두 개의 광신호(λ1, λ2)는 모두 평행광으로 변형되어, 파장 분리 필터(41)로 입사된다. 이때, 상기 제1렌즈(31)가 두 개의 해당 파장을 갖는 신호(λ1, λ2)의 역반사에 의한 손실을 최소화할 수 있도록 듀얼 무반사 필름(311)이 코팅되어 있으므로, 두 개의 광신호(λ1, λ2)는 역반사가 최소화되면서 모두 제1렌즈(31)를 통과한다.First, when the two optical signals λ1 and λ2 are separated, the optical signals λ1 and λ2 having two wavelengths are transmitted through the first
유리 기판(413)을 중심으로 일측면에 코팅된 파장 분리 필터(41)의 롱패스 필터(411)에 의해, 파장이 짧은 제2광신호(λ2)는 제3렌즈(303) 쪽으로 반사되어 제3렌즈(303)로 입사된다. 반면, 제2광신호(λ2)보다 파장이 긴 제1광신호(λ1)는 무반사 필름(412)의 롱패스 필터(411)를 통과하여 평행광으로 제2렌즈(302)로 전송된다.The second optical signal λ2 having a short wavelength is reflected toward the
이때, 싱글 무반사 필름(412)은 제1광신호(λ1)가 갖는 파장의 신호에 대한 역반사를 최소화하여, 역반사에 의한 신호 손실을 줄인다.In this case, the
그로 인해, 제1광신호(λ1) 만이 싱글 무반사 필름(412)을 통과하여 제2렌즈(302)로 입사시키므로 제1광신호(λ1)는 제2렌즈(302)에 의해 집광되어, 연결된 제2광섬유(12)로 입사되므로 광신호(λ1)만을 분리하여 전송된다. 그리고, 제2렌즈(302)의 일측면에 긴 파장을 갖는 신호의 투과율을 최대한으로 높이는 롱패스 필터(3021)가 코팅되어 있으므로 싱글 무반사 필름(412)에 의한 역반사에 따른 신호 손실을 최소화한 후 제1광신호(λ1)의 투과율을 최대화시켜 제2광섬유(12)로의 전송 효율을 극대화시킨다.Therefore, since only the first light signal λ1 passes through the single
반면, 파장 분리 필터(41)의 롱패스 필터(411)에 의해 반사되어 제3렌즈(303)로 입사되는 짧은 파장을 갖는 제2광신호(λ2)는, 제3렌즈(303)에 의해 집광되어 제3광섬유(13)로 분리, 전송된다.On the other hand, the second optical signal λ 2 having a short wavelength reflected by the
다음에는 제2 및 제2 광섬유(12,13)를 통해 각각 전송되는 광신호(λ1, λ2)를 서로 합파하여, 하나의 광섬유(11)로 전송하는 동작을 설명한다.Next, an operation of transmitting the optical signals λ1 and λ2 transmitted through the second and second
두 광신호(λ1, λ2)의 합파 동작은 두 개의 광신호(λ1, λ2)로 각각 분리하는 동작과는 반대이다.The operation of combining the two optical signals λ1 and λ2 is opposite to the operation of separating the two optical signals λ1 and λ2 respectively.
제2 및 제3 광섬유(12, 13)로 각각 해당 광신호(λ1, λ2)가 입력되면, 제2 및 제3렌즈(302, 303)에 의해 평행광으로 각각 변환되어, 파장 분리 필터(41)로 입사된다.When the corresponding optical signals λ1 and λ2 are input to the second and third
파장 분리 필터(41)의 롱패스 필터(411)에 반사되고, 싱글 무반사 필름(412)을 통과하여, 입사되는 제1 및 제2 광신호(λ1, λ2)는 모두 제1렌즈(31)로 전송하므로, 제1렌즈(31)는 평행광으로 입사되는 제1 및 제2 광신호(λ1, λ2)를 집광하여, 제1광섬유(11)로 전송한다.The first and second optical signals λ1 and λ2 that are reflected by the
다음에는 도 2b에 도시한 이 발명의 실시예에 따른 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.Next, a configuration and operation of a signal processing apparatus for cylindrical bidirectional optical communication according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2B will be described.
도 2b에 도시한 바와 같이, 종래의 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치와 같이 두 개의 광섬유(14, 15)가 하나의 페룰(24) 안에 평행하게 내장되어 있고, 광섬유(14, 15)를 통해 전송되는 광신호(λ1, λ2)가 입사될 수 있도록 제1렌즈(304)가 장착되고, 제1렌즈(304) 다음에는 제2렌즈(305)가 순차적으로 장착된다. 또한 제2렌즈(305) 다음에 광섬유(16)가 내장되어 보호되고 있는 페룰(25)이 설치된다.As shown in FIG. 2B, two
이때, 제1렌즈(304)의 일측면은 이등분되어 듀얼 무반사 필름(3041)과 쇼트 패스 필터(3042)가 각각 코팅되어 있고, 타측면에는 롱패스 필터(3043)가 코팅되어 있으며, 제2렌즈(305)의 일측면에서 싱글 무반사 필름 대신에 롱패스 필터(3051)가 코팅되어 있다.At this time, one side of the
그러므로, 제1광섬유(14)를 통해 두 개의 광신호(λ1, λ2)가 전송되면, 제1렌즈(304)의 듀얼 무반사 필름(3041)이 코팅된 부분을 통하여 해당 파장의 크기를 갖는 신호(λ1, λ2)만 평행광으로 변환하여 통과시켜, 역반사의 손실이 최소화한다.Therefore, when two optical signals λ1 and λ2 are transmitted through the first
그리고, 타측면에 코팅되어 있는 롱패스 필터(3043)에 의해 단파장을 갖는 광신호(λ2)는 반사되어 하나의 광신호로 집광된 후 쇼트 패스 필터(3042)를 통해 제2광섬유(15)로 전송되고, 장파장인 제1광신호(λ1)는 롱패스 필터(3043)를 통과하여 제2렌즈(35)에 의해 하나의 광으로 집광된 후, 다시 롱패스 필터(3051)를 거쳐 제2광섬유(16)로 입사, 전송된다.The optical signal lambda 2 having a short wavelength is reflected by the
상기와 같은 경로를 통해, 합파된 광신호(λ1, λ2)를 각각 분리하여 해당 광섬유(15,16)로 전송한다.Through the above paths, the optical signals λ1 and λ2 that have been separated are respectively separated and transmitted to the corresponding
반대로, 제2 및 제3광섬유(15, 16)를 통해 전송되는 광신호(λ1, λ2)를 합파하여 제1광섬유(14)로 전송하기 위한 동작은 상기 분리 과정과는 반대로 이루어진다. 즉, 제2광섬유(15)를 통해 입사되는 광신호(λ1)는 쇼트 패스 필터(3042)가 코팅된 부분을 통과하여 제1렌즈(304)의 롱패스 필터(3043)에 반사되고, 제3광섬유(16)를 통해 입사되는 광신호(λ2)는 롱패스 필터(3051, 3043)를 순차적으로 통과하여 제1렌즈(304)로 입사된다.On the contrary, the operation for combining the optical signals λ1 and λ2 transmitted through the second and third
따라서, 제2렌즈(304)에 의해 집광되어 합파된 후, 듀얼 무반사 필름(3041)이 코팅된 부분을 통과하여, 제1광섬유(14)로 입사 전송된다.Therefore, after the light is collected and combined by the
이 발명의 실시예에 따른 박스형 또는 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 각 렌즈(31, 302, 303, 304, 305)와 파장 분리 필터(41)에 의해 전송되는 광신호(λ1, λ2)의 합파 또는 분리 동작이 이루어질 때, 이 발명의 실시예에서는 렌즈(303, 304)의 일측면 또는 이등분된 부분에 도 3b에 도시한 바와 같은 투과 특성을 갖는 쇼트패스 필터(3031, 3042)가 코팅되어 있으므로, 롱패스 필터(411. 3043)에 반사되어 입사되는 짧은 파장을 갖는 제2광신호(λ2)의 투과 정도를 최대한으로 향상시켜 해당 광섬유(12, 15)로 입사시킨다.A summation of the optical signals λ1 and λ2 transmitted by the
따라서, 도 3a와 같은 투과 특성을 갖는 파장 분리 필터(41)나 제1렌즈(304)의 롱패스 필터(411, 3043)에 의해 파장의 길이에 따라 투과 또는 반사되는 장파장의 광신호(λ1)나 단파장의 광신호(λ2)는 각 파장의 투과 정도를 극대화시킬 수 있는 롱패스 필터(3021, 3051) 또는 쇼트패스 필터(3031, 3042)를 통해 투과되어 해당 광신호(λ1, λ2)의 전송 효율을 극대화시킬 수 있다.Accordingly, the long-wavelength optical signal λ1 transmitted or reflected by the
그로 인해, 박스형 쌍방향 광통신호용 신호 처리 장치에서, 제1광신호(λ1)의 파장이 1550㎚일 때, 롱패스 필터(411, 3021)의 아이솔레이션이 각각 30dB이므로 최종 제2광섬유(12)로 전송되는 광신호(λ1)의 아이솔레이션은 60dB이상이 된다.Therefore, in the box-type bidirectional optical communication call signal processing apparatus, when the wavelength of the first optical signal λ1 is 1550 nm, the isolation of the long pass filters 411 and 3021 is 30 dB, respectively, and thus is transmitted to the final second
또한, 제2광신호(λ2)의 파장이 1310㎚일 때, 롱패스 필터(411)에 의한 아이솔레이터이 25dB이상이고, 쇼트패스 팰터(3031)에 의한 아이솔레이션이 30dB이상이므로, 제3광섬유(13)로 전송되는 광신호(λ2)의 아이솔레이션을 55dB 이상이 된다.In addition, when the wavelength of the second optical signal λ2 is 1310 nm, the isolator by the
역시, 원통형 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치에서, 광신호(λ1)의 파장이 1550㎚일 때, 두 개의 롱패스 필터(3043, 3051)에 의해 총 60dB의 아이솔레이션이 발생하고, 광신호(λ1)의 파장이 1310㎚일 때, 한 개의 롱패스 필터(3043)와 한 개의 쇼트패스 필터(3042)에 의해 총 55dB의 아이솔레이션이 발생한다.In the cylindrical bidirectional optical communication signal processing apparatus, when the wavelength of the optical signal λ1 is 1550 nm, a total of 60 dB of isolation is generated by the two
그러므로 이 발명의 실시예에 따른 쌍방향 광통신용 신호 처리 장치의 총 아이솔레이션은 50dB 이상이 되어, 2.5Gbps급의 고급 광통신 시스템에서도 사용 가능함을 알 수 있다.Therefore, the total isolation of the bidirectional optical communication signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention is 50dB or more, it can be seen that it can be used in 2.5Gbps advanced optical communication system.
광신호의 투과성을 향상시켜 아이솔레이션을 증대시키므로 원하지 않은 다른 파장의 신호에 의한 잡음으로 인해 발생하는 에러 발생율을 감소시켜 광신호의 전송 효율을 극대화시키고 동작 성능을 향상시킬 수 있다. 그로 인해, 하나의 파장 분리 필터만을 사용하여도 전체의 아이솔레이션이 증대되어 약 2.5Gbps급의 고성능 광통신 시스템에서 사용될 수 있으며, 또한 생산 원가와 크기를 증대시키지 않으면서 삽입 손실 아이솔레이션 등의 광특성을 향상시키는 효과가 발생한다.By increasing the transmission of the optical signal to increase the isolation, it is possible to maximize the transmission efficiency of the optical signal and improve the operation performance by reducing the error occurrence rate caused by noise caused by signals of other unwanted wavelengths. As a result, the overall isolation can be increased by using only one wavelength separation filter, which can be used in a high performance optical communication system of about 2.5 Gbps, and also improves optical characteristics such as insertion loss isolation without increasing production cost and size. Effect occurs.
Claims (5)
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KR1019970068056A KR100261317B1 (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Signal processing apparatus for bidirectional optical communication |
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KR1019970068056A KR100261317B1 (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Signal processing apparatus for bidirectional optical communication |
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ID=19527114
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KR (1) | KR100261317B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101471066B1 (en) * | 2013-10-01 | 2014-12-09 | 주식회사 이스트포토닉스 | Optical signal strength Measuring device using Reflection. |
-
1997
- 1997-12-12 KR KR1019970068056A patent/KR100261317B1/en not_active IP Right Cessation
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KR101471066B1 (en) * | 2013-10-01 | 2014-12-09 | 주식회사 이스트포토닉스 | Optical signal strength Measuring device using Reflection. |
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KR19990049174A (en) | 1999-07-05 |
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