KR100452330B1 - 광 크로스 커넥트 및 이를 이용한 광 전송망 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 크로스 커넥트 및 이를 이용한 광 전송망에 관한 것으로, 4개의 포트를 가지며 이중 2개의 포트로 입력된 광신호를 결합한 다음 다른 2개의 포트로 분배/전송하는 튜너블 광 결합/분배수단과, 상기 튜너블 광 결합/분배수단의 각 포트와 접속되어 광신호를 반사 또는 투과하는 제 1 내지 제 4 파장 선택수단과, 제 1 입력단, 제 1 출력단, 제 1 및 제 2 파장 선택기와 접속되어 입사하는 광신호를 써큘레이팅 하는 제 1 써큘레이팅수단과, 제 2 입력단, 제 2 출력단 및 제 3 파장 선택기와 접속되어 입사하는 광신호를 써큘레이팅 하는 제 2 써큘레이팅수단, 및 제 3 입력단, 제 3 출력단 및 제 4 파장 선택기와 접속되어 입사하는 광신호를 써큘레이팅 하는 제 3 써큘레이팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트 및 이를 이용한 광전송망을 제공한다

본 발명에 의하면, 고가의 써큘레이터 사용을 줄임으로써 경제적인 광 크로스 커넥트를 형성하고 이를 이용한 광 전송망을 구성함으로써 매우 경제적인 광 전송망을 구현할 수 있다.

Description

광 크로스 커넥트 및 이를 이용한 광 전송망{Optical cross connects and optical transport network using the same}

본 발명은 광 크로스 커넥트 및 이를 이용한 광 네트워크에 관한 것으로, 파장선택과 스위칭을 동시에 할 수 있는 광크로스 커넥트와 이를 이용한 광 전송망에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 파장 분할 다중화(Wavelenght Division Multiplexing; WDM) 통신 기술을 기반으로 하는 광 크로스 커넥트는 다수의 써큘레이터 및 광섬유격자를 이용하여 형성된다.

도 1은 종래의 2입력 2출력을 갖는 광 크로스 커넥트의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 제 1 입력단(IP1)과 제 1 출력단(OP1) 사이에 제 1 써큘레이터(10)가 위치하고, 제 2 입력단(IP2)과 제 2 출력단(OP2) 사이에 제 2 써큘레이터(14)가 위치한다. 제 1 써큘레이터(10)와 제 2 써큘레이터(14) 사이에는 광섬유격자(12)가 위치한다.

구체적으로, 제 1 써큘레이터(10)는 제 1 입력단(IP1)에 연결된 제 1 포트(P1), 광섬유격자(12)에 연결된 제 2 포트(P2)와 제 1 출력단(OP1)에 연결된 제 3 포트(P3)를 가진다. 제 1 써큘레이터(10)에 의해 제 1 포트(P1)의 입력은 제 2 포트(P2)에 출력되고 제 2 포트(P2)의 입력은 제 3 포트(P3)로 출력된다. 제 2 써큘레이터(14)는 제 2 입력단(IP2)에 연결된 제 4 포트(P4), 광섬유격자(12)에 연결된 제 5 포트(P5)와 제 2 출력단(OP2)에 연결된 제 6포트(P6)를 가진다. 제 2 써큘레이터(14)에 의해 제 4 포트(P4)의 입력은 제 5 포트(P5)에 출력되고, 제 5포트(P5)의 입력은 제 6 포트(P6)로 출력된다.

광섬유격자(12)는 제 2 포트(P2)의 출력값을 반사하여 제 2 포트(P2)의 입력으로 되돌려 보내거나, 제 2 포트(P2)의 출력값을 투과시켜 제 2 써큘레이터(14)의 제 5 포트(P5)의 입력으로 전송한다. 또는 제 5 포트(P5)의 출력값을 반사하여 제 5 포트(P5)의 입력으로 되돌려 보내거나, 제 5 포트(P5)의 출력값을 투과시켜 제 1 써큘레이터(10)의 제 2 포트(P2)의 입력으로 전송한다.

상술한 바와 같은 구성과 동작을 갖는 2입력 2출력의 광 크로스 커넥트의 구성과 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 입력단(IP1)(제 1 포트; P1)에 입사한 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(10)에 의해 광섬유격자(12)에 전송(S2)된다. 제 1 써큘레이터(10)에 의해 전송된 광신호(S2)는 광섬유격자(12)에 의해 반사되어 제 1 써큘레이터(10)의 제 2 포트(P2)의 입력으로 전송(S3)되거나 투과되어 제 2 써큘레이터(14)의 제 5 포트(P5)의 입력으로 전송(S5)된다. 상기의 광섬유격자(12)에 의해 반사된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(10)에 의해 제 1 출력단(OP1)으로 전송(S4)된다. 또한 상기의 광섬유격자(12)에 의해 투과된 광신호(S5)는 제 2 써큘레이터(14)에 의해 제 2 출력단(OP2)으로 전송(S6)된다.

제 2 입력단(IP2)(제 4 포트; P4)에 입사한 광신호(S11)는 제 2 써큘레이터(14)에 의해 광섬유격자(12)에 전송(S12)된다. 제 2 써큘레이터(14)에의해 전송된 광신호(S12)는 광섬유격자(12)에 의해 반사되어 제 2 써큘레이터(14)의 제 5 포트(P5)의 입력으로 전송(S13)되거나 투과되어 제 1 써큘레이터(10)의 제 2 포트(P2)의 입력으로 전송(S15)된다. 상기의 광섬유격자(12)에 의해 반사된 광신호(S13)는 제 2 써큘레이터(14)에 의해 제 2 출력단(OP2)으로 전송(S14)된다. 또한 상기의 광섬유격자(12)에 의해 투과된 광신호(S15)는 제 1 써큘레이터(10)에 의해 제 1 출력단(OP1)으로 전송(S16)된다.

상술한 바와 같이 2입력 2출력을 갖는 광 크로스 커넥트의 구조는 두개의 써큘레이터와 1개의 광섬유격자로 이루어진다. 하지만 후술되는 3입력 3출력을 갖는 광 크로스 커넥트는 더 많은 써큘레이터를 요구하게 된다.

도 2는 종래의 3입력 3출력을 갖는 광 크로스 커넥트의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 제 1 입력단(IP1)과 제 1 출력단(OP1) 사이에 제 1 써큘레이터(20)와 제 2 써큘레이터(22)가 직렬로 연결된다. 제 2 입력단(IP2)과 제 2 출력단(OP2) 사이에 제 3 써큘레이터(26)와 제 4 써큘레이터(28)가 직렬로 연결된다. 제 3 입력단(IP3)과 제 3 출력단(OP3) 사이에 제 5 써큘레이터(34)와 제 6 써큘레이터(36)가 직렬로 연결된다. 제 1 과 제 4 써큘레이터(20 과 28) 사이, 제 2 와 제 6 써큘레이터(22 와 36) 또는 제 3 과 제 5 써큘레이터(26 과 34) 사이에는 각각 제 1 내지 제 3 광섬유격자(24, 30 및 32)가 위치한다.

구체적으로, 제 1 써큘레이터(20)는 제 1 입력단(IP1)에 연결된 제 11 포트(P11), 제 1 광섬유격자(24)에 연결된 제 12 포트(P12)와 제 2 써큘레이터(22)의 제 14 포트에 연결된 제 13 포트(P13)를 가진다. 제 1 써큘레이터(20)에 의해제 11 포트(P11)의 입력은 제 12 포트(P12)에 출력되고 제 12 포트(P12)의 입력은 제 13 포트(P13)로 출력된다.

제 2 써큘레이터(22)는 제 1 써큘레이터(20)의 제 13 포트(P13)에 연결된 제 14 포트(P14), 제 3 광섬유격자(32)에 연결된 제 15 포트(P15)와 제 1 출력단(OP1)에 연결된 제 16 포트(P16)를 가진다. 제 2 써큘레이터(22)에 의해 제 14 포트(P14)의 입력은 제 15 포트(P15)에 출력되고 제 15 포트(P15)의 입력은 제 16 포트(P16)로 출력된다.

제 3 써큘레이터(26)는 제 2 입력단(IP2)에 연결된 제 17 포트(P17), 제 2 광섬유격자(30)에 연결된 제 18 포트(P18)와 제 4 써큘레이터(28)의 제 20포트에 연결된 제 19 포트(P19)를 가진다. 제 3 써큘레이터(26)에 의해 제 17 포트(P17)의 입력은 제 18 포트(P18)에 출력되고 제 18 포트(P18)의 입력은 제 19 포트(P19)로 출력된다.

제 4 써큘레이터(28)는 제 3 써큘레이터(26)의 제 19 포트(P19)에 연결된 제 20 포트(P20), 제 1 광섬유격자(24)에 연결된 제 21 포트(P21)와 제 2 출력단(OP2)에 연결된 제 22 포트(P22)를 가진다. 제 4 써큘레이터(28)에 의해 제 20 포트(P20)의 입력은 제 21 포트(P21)에 출력되고 제 21 포트(P21)의 입력은 제 22 포트(P22)로 출력된다.

제 5 써큘레이터(34)는 제 3 입력단(IP3)에 연결된 제 23 포트(P23), 제 2 광섬유격자(30)에 연결된 제 24 포트(P24)와 제 6 써큘레이터(36)의 제 26 포트(P26)에 연결된 제 25 포트(P25)를 가진다. 제 5 써큘레이터(34)에 의해 제 23포트(P23)의 입력은 제 24 포트(P24)에 출력되고 제 24 포트(P24)의 입력은 제 25 포트(P25)로 출력된다.

제 6 써큘레이터(36)는 제 5 써큘레이터(34)의 제 25 포트(P25)에 연결된 제 26 포트(P26), 제 3 광섬유격자(32)에 연결된 제 27 포트(P27)와 제 3 출력단(OP3)에 연결된 제 28 포트(P28)를 가진다. 제 6 써큘레이터(36)에 의해 제 26 포트(P26)의 입력은 제 27 포트(P27)에 출력되고 제 27 포트(P27)의 입력은 제 28 포트(P28)로 출력된다.

제 1 광섬유격자(24)는 제 1 써큘레이터(20)의 제 12 포트(P12)의 출력값을 반사하여 제 12 포트(P12)의 입력으로 재전송하거나, 제 12 포트(P12)의 출력값을 투과시켜 제 4 써큘레이터(28)의 제 21 포트(P21)의 입력으로 전송한다. 또는 제 4 써큘레이터(28)의 제 21 포트(P21)의 출력값을 반사하여 제 21 포트(P21)의 입력으로 재전송하거나, 제 21 포트(P21)의 출력값을 투과시켜 제 1 써큘레이터(20)의 제 12 포트(P12)의 입력으로 전송한다.

제 2 광섬유격자(30)는 제 3 써큘레이터(26)의 제 18 포트(P18)의 출력값을 반사하여 제 18 포트(P18)의 입력으로 재전송하거나, 제 18 포트(P12)의 출력값을 투과시켜 제 5 써큘레이터(34)의 제 24 포트(P24)의 입력으로 전송한다. 또는 제 5 써큘레이터(34)의 제 24 포트(P24)의 출력값을 반사하여 제 24 포트(P24)의 입력으로 재전송하거나, 제 24 포트(P24)의 출력값을 투과시켜 제 3 써큘레이터(26)의 제 18 포트(P18)의 입력으로 전송한다.

제 3 광섬유격자(32)는 제 2 써큘레이터(22)의 제 15 포트(P15)의 출력값을반사하여 제 15 포트(P15)의 입력으로 재전송하거나, 제 15 포트(P15)의 출력값을 투과시켜 제 6 써큘레이터(36)의 제 27 포트(P27)의 입력으로 전송한다. 또는 제 6 써큘레이터(36)의 제 27 포트(P27)의 출력값을 반사하여 제 27 포트(P27)의 입력으로 재전송하거나, 제 27 포트(P27)의 출력값을 투과시켜 제 2 써큘레이터(22)의 제 15 포트(P15)의 입력으로 전송한다.

상술한 바와 같은 구성과 동작을 갖는 2입력 2출력의 광 크로스 커넥트의 구성과 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 입력단(IP1)에 입사한 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(20)에 의해 제 1 광섬유격자(24)에 전송(S2)된다. 이때 전송된 광신호는 제 1 광섬유격자(24)에 의해 반사(S3) 또는 투과(S8)되어 제 1 써큘레이터(20)의 제 12포트(P12) 또는 제 4 써큘레이터(28)의 제 21 포트(P21)에 전송된다. 먼저 투과된 광신호(S8)는 제 4 써큘레이터(28)에 의해 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S9)된다. 또는, 반사된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(20)에 의해 제 2 써큘레이터(22)의 제 14 포트(P14)로 전송(S4)된다. 제 2 써큘레이터(22)의 제 14 포트(P14)에 입사한 광신호(S4)는 제 2 써큘레이터(22)에 의해 제 3 광섬유격자(32)에 전송(S5)된다. 이때 전송된 광신호(S5)는 제 3 광섬유격자(32)에 의해 반사(S6) 또는 투과(S10)되어 각각 제 2 써큘레이터(22)의 제 15 포트(P15) 또는 제 6 써큘레이터(36)의 제 27 포트(P27)에 전송된다. 먼저 투과된 광신호(S10)는 제 6 써큘레이터(36)에 의해 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S11)된다. 또는, 반사된 광신호(S6)는 제 2 써큘레이터(22)에 의해 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S7)된다.

제 2 입력단에 입사한 광신호(S21)는 제 3 써큘레이터(26)에 의해 제 2 광섬유격자(30)에 전송(S22)된다. 이때 전송된 광신호(S22)는 제 2 광섬유격자(30)에 의해 반사(S23) 또는 투과(S28)되어 각각 제 3 써큘레이터(26)의 제 18 포트(P18) 또는 제 5 써큘레이터(34)의 제 24 포트(P24)에 전송된다.

먼저, 투과된 광신호(S28)는 제 5 써큘레이터(34)에 의해 제 6 써큘레이터(36)의 제 26 포트(P26)로 전송(S29)된다. 제 26 포트(P26)에 전송된 광신호(S29)는 제 6 써큘레이터(36)에 의해 제 3 광섬유격자(32)로 전송(S30)된다. 이때 전송된 광신호(S30)는 제 3 광섬유격자(32)에 의해 반사(S31) 또는 투과(S33)되어 각각 제 6 써큘레이터(36)의 제 27 포트(P27) 또는 제 2 써큘레이터(22)의 제 15 포트(P15)에 전송된다. 반사된 광신호(S31)는 제 6 써큘레이터(36)에 의해 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S32)되거나, 또는 투과된 광신호(S33)는 제 2 써큘레이터(22)에 의해 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S34)된다.

또는, 제 2 광섬유격자(30)에 의해 반사된 광신호(S23)는 제 3 써큘레이터(26)에 의해 제 4 써큘레이터(28)의 제 20 포트(P20)로 전송(S24)된다. 제 20 포트(P20)로 전송된 광신호(S24)는 제 4 써큘레이터(28)에 의해 제 1 광섬유격자(24)로 전송(S25)된다. 이때 전송된 광신호(S25)는 제 1 광섬유격자(24)에 의해 반사(S26) 또는 투과된다. 이때 반사된 광신호(S26)는 제 4 써큘레이터(28)에 의해 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S27)된다.

제 3 입력단(IP3)으로 입사한 광신호(S40)는 제 5 써큘레이터(34)에 의해 제 2 광섬유격자(30)에 전송(S41)된다. 이때 전송된 광신호(S41)는 제 2광섬유격자(30)에 의해 반사(S42) 또는 투과(S49)되어 각각 제 5 써큘레이터(34)의 제 24포트(P24) 또는 제 3 써큘레이터(26)의 제 18 포트(P18)에 전송된다.

먼저, 반사된 광신호(S42)는 제 5 써큘레이터(34)에 의해 제 6 써큘레이터(36)의 제 26 포트(P26)로 전송(S43)된다. 제 26 포트(P26)에 전송된 광신호(S43)는 제 6 써큘레이터(36)에 의해 제 3 광섬유격자(32)로 전송(S44)된다. 이때 전송된 광신호(S44)는 제 3 광섬유격자(32)에 의해 반사(S45) 또는 투과(S47)되어 각각 제 6 써큘레이터(36)의 제 27 포트(P27) 또는 제 2 써큘레이터(22)의 제 15 포트(P15)에 전송된다. 반사된 광신호(S45)는 제 6 써큘레이터(36)에 의해 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S46)되거나, 또는 투과된 광신호(S47)는 제 2 써큘레이터(22)에 의해 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S48)된다.

또는, 제 2 광섬유격자(30)에 의해 투과된 광신호(S49)는 제 3 써큘레이터(26)에 의해 제 4 써큘레이터(28)의 제 20 포트(P20)로 전송(S50)된다. 제 20 포트(P20)로 전송된 광신호(S50)는 제 4 써큘레이터(28)에 의해 제 1 광섬유격자(24)로 전송(S51)된다. 이때 전송된 광신호(S51)는 제 1 광섬유격자(24)에 의해 반사(S52) 또는 투과된다. 이때 반사된 광신호(S52)는 제 4 써큘레이터(28)에 의해 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S53)된다.

상기의 6개의 써큘레이터를 이용하여 구성된 광 크로스 커넥트는, 1998년 10월 'Yung-Kuang Chen'에 의해 'Journal of Lightwave Technology'에 게재된 'Fiber Bragg Grating Based Large Nonblocking Multiwavelenght Cross Connects'가 제시된다.

상기의 기술을 이용하여 3입력 3출력을 갖는 광 크로스 커넥트를 구성하기 위해서는 6개의 고가의 써큘레이터가 필요로 하게 되어 경제적이지 못하고, 이를 활용하여 9입력 9출력을 갖는 광 크로스 커넥트를 구성하기 위해서는 54개의 써큘레이터가 필요로 하게 된다.

또한, 상술한 바와 같은 광 크로스 커넥트를 구성하기 위한 방안으로, 2001년 7월 12일 등록된 국내특허 제 10-0303607로 ('격자제어를 이용한 능동형 역다중화 광 크로스 커넥트 노드 구조')와 2000년 5월 23일 출원된 국내특허 10-2000-0027854가('스위칭 가능한 거울을 이용한 광 크로스 커넥트') 제시되고 있다.

상기의 기술을 이용한 광 크로스 커넥트를 구성하기 위해서는 '격자제어를 이용한 능동형 역다중화 광 크로스 커넥트 노드 구조'에서는 커넥터 전후에 광분파기를 삽입하여야 광 크로스 커넥트가 동작이 가능하게 되고 또한 입력되는 파장수와 스위칭 되어야 하는 수만큼의 광섬유격자가 필요로 하게 된다. 따라서, 전단에 삽입된 광분파기로 인해 광 크로스 커넥트 안으로 입력되는 파워량의 손실이 매우 커지게 된다. 이로써 많은 노드로 스위칭 되는 광 전송망에서는 손실보상을 위한 추가적인 장치가 필요로 하게 된다. '스위칭 가능한 거울을 이용한 광 크로스 커넥트'에서는 광 써큘레이터 외에 별도의 광 다중화기 및 광 역다중화기를 삽입하여야한다. 상기의 기술을 이용하여 3입력 3출력을 갖는 광크로스 커넥트의 구성은 불가능하다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 광 크로스 커넥트를 형성하기 위하여 고가의 써큘레이터 사용을 줄이고 광신호의 삽입손실을 최소화함으로써, 경제적이고 고효율의 광 크로스 커넥트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 3입력 3출력의 광크로스 커넥트를 이용하여 9입력 9출력을 갖는 광 크로스 커넥트 구성시 고가의 써큘레이터의 사용을 반으로 줄일 수 있고, 이를 확장하여 다입력 다출력의 광 네트워크 구성시 훨씬 경제적인 광 네트워크 구성이 가능하고, 중간노드에서 광경로를 변환하고자 할 때에도 광 신호를 전기적 신호로 변환하지 않음으로써, 더 빠르고, 데이터 손실이 적으며, 효율적인 광 전송망을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 2입력 2출력을 갖는 광 크로스 커넥트의 구성도이다.

도 2는 종래의 3입력 3출력을 갖는 광 크로스 커넥트의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 3입력 3 출력을 갖는 광 크로스 커넥트의 구성도이다.

도 4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 파장 선택기들의 구성도이다.

도 5는 본 발명의 9입력 9출력을 갖는 광 크로스 커넥트를 이용한 광네트웍망을 형성하기 위한 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 14, 20, 22, 26, 28, 34, 36, 110, 120, 130 : 써큘레이터

12, 24, 30, 32, 210, 226, 236, 238 : 광섬유격자

150, 160, 170, 180, 201, 202, 203 : 파장 선택기

140 : 튜너블 광 결합/분배기 220 : 광 결합/분배기

212 : 반사 파장 천이기 222, 232 : 경로 길이 조절기

214, 224, 234 : 신호 제어기 310, 350 : 증폭부

320 : 역 다중화부 330 : 광 크로스 커넥트

340 : 다중화부

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 4개의 포트를 가지며 이중 2개의 포트로 입력된 광신호를 결합한 다음 다른 2개의 포트로 분배/전송하는 튜너블 광 결합/분배수단과, 상기 튜너블 광 결합/분배수단의 각 포트와 접속되어 광신호를 반사 또는 투과하는 제 1 내지 제 4 파장 선택수단과, 제 1 입력단, 제 1 출력단, 제 1 및 제 2 파장 선택기와 접속되어 입사하는 광신호를 써큘레이팅 하는 제 1 써큘레이팅수단과, 제 2 입력단, 제 2 출력단 및 제 3 파장 선택기와 접속되어 입사하는 광신호를 써큘레이팅 하는 제 2 써큘레이팅수단, 및 제 3 입력단, 제 3 출력단 및 제 4 파장 선택기와 접속되어 입사하는 광신호를 써큘레이팅 하는 제 3 써큘레이팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트를 제공한다.

다른 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 서로다른 복수개의 파장을 갖는 광신호를 분파하는 역다중화기들로 이루어진 역다중화부와, 상기 분파된 광신호들중 동일한 파장을 갖는 광신호들을 각각 입력받아 라우팅 하는 제 항 내지 제 항의 광 크로스 커넥트들로 이루어진 광 크로스 커넥트부, 및 상기 광 크로스 커넥트부로부터 라우팅된 광신호들을 각각 입력받아 서로다른 복수개의 파장을 갖는 광신호로 출력하는 다중화기들로 이루어진 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송망을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 3은 본발명에 따른 3입력 3 출력을 갖는 광 크로스 커넥트의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 제 1 입력단(IP1)과 제 1 출력단(OP1) 사이에 제 1 써큘레이터(110)가 위치하고, 제 2 입력단(IP2)과 제 2 출력단(OP2) 사이에 제 2 써큘레이터(120)가 위치하며, 제 3 입력단(IP3)과 제 3 출력단(OP3) 사이에 제 3 써큘레이터(130)가 위치한다. 제 1 써큘레이터(110)와 튜너블 광결합/분배기(140) 사이에 제 1 파장선택기(150)와 제 2 파장 선택기(160)가 병렬로 연결된다. 튜너블 광결합/분배기(140)와 제 2 써큘레이터(120) 사이에 제 3 파장 선택기(170)가 직렬로 위치한다. 튜너블 광결합/분배기(140)와 제 3 써큘레이터(130) 사이에 제 4 파장 선택기(180)가 직렬로 위치한다.

구체적으로, 제 1 써큘레이터(110)는 제 1 입력단(IP1)에 연결된 제 1포트(P1), 제 2 파장 선택기(160)에 연결된 제 2 포트(P2), 제 1 파장 선택기(150)에 연결된 제 3 포트(P3)와 제 1 출력단(OP1)에 연결된 제 4 포트(P4)를 가진다. 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 포트(P1)의 입력은 제 2 포트(P2)로 출력되고, 제 2 포트(P2)의 입력은 제 3 포트(P3)로 출력되며, 제 3 포트(P3)의 출력은 제 4 포트(P4)로 출력된다.

제 2 써큘레이터(120)는 제 2 입력단(IP2)과 연결된 제 5 포트(P5), 제 3 파장 선택기(170)에 연결된 제 6 포트(P6)와 제 2 출력단(OP2)과 연결된 제 7 포트(P7)를 가지다. 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 5 포트(P5)의 입력은 제 6 포트(P6)로 출력되고 제 6 포트(P6)의 입력은 제 7 포트(P7)로 출력된다.

제 3 써큘레이터(130)는 제 3 입력단(IP3)과 연결된 제 8 포트(P8), 제 4 파장 선택기(180)에 연결된 제 9 포트(P9)와 제 3 출력단(OP3)과 연결된 제 10 포트(P10)를 가진다. 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 8 포트(P8)의 입력은 제 9 포트(P9)로 출력되고 제 9 포트(P9)의 입력은 제 10 포트(P10)로 출력된다.

튜너블 광 결합/분배기(140)는 제 1 파장 선택기(150)와 연결된 제 11 포트(P11), 제 2 파장 선택기(160)와 연결된 제 12 포트(P12), 제 3 파장 선택기(170)와 연결된 제 13 포트(P13)와 제 4 파장 선택기(180)와 연결된 제 14 포트(P14)를 가진다. 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 어느 하나의 포트에 입력된 광신호는 맞은편의 두 포트로 출력된다. 예컨대, 제 11 포트(P11)로 입력된 광신호는 제 13 또는 제 14 포트(P13 또는 P14)로 출력되고, 제 12 포트(P12)로 입력된 광신호는 제 13 또는 제 14 포트(P13 또는 P14)로 출력되며, 제 13 포트(P13)로입력된 광신호는 제 11 또는 제 12 포트(P11 또는 P12)로 출력되며, 제 14 포트(P14)로 입력된 광신호는 제 11 또는 제 12 포트(P11 또는 P12)로 출력된다.

제 1 파장선택기(150)는 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)의 출력값을 반사하여 제 3 포트(P3)의 입력으로 재전송하거나, 제 3 포트(P3)의 출력값을 투과시켜 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)의 입력으로 전송한다. 또는 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)의 출력값을 반사하여 제 11 포트(P11)의 입력으로 재전송하거나, 제 11 포트(P11)의 출력값을 투과시켜 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)의 입력으로 전송한다.

제 2 파장선택기(160)는 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)의 출력값을 반사하여 제 2 포트(P2)의 입력으로 재전송하거나, 제 2 포트(P2)의 출력값을 투과시켜 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)의 입력으로 전송한다. 또는 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)의 출력값을 반사하여 제 12 포트(P12)의 입력으로 재전송하거나, 제 12 포트(P12)의 출력값을 투과시켜 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)의 입력으로 전송한다.

제 3 파장선택기(170)는 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)의 출력값을 반사하여 제 6 포트(P6)의 입력으로 재전송하거나, 제 6 포트(P6)의 출력값을 투과시켜 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)의 입력으로 전송한다. 또는 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)의 출력값을 반사하여 제 13 포트(P13)의 입력으로 재전송하거나, 제 13 포트(P13)의 출력값을 투과시켜 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)의 입력으로 전송한다.

제 4 파장선택기(180)는 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)의 출력값을 반사하여 제 9 포트(P9)의 입력으로 재전송하거나, 제 9 포트(P9)의 출력값을 투과시켜 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)의 입력으로 전송한다. 또는 제 1 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)의 출력값을 반사하여 제 14 포트(P14)의 입력으로 재전송하거나, 제 14 포트(P14)의 출력값을 투과시켜 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)의 입력으로 전송한다.

상술한 바와 같은 구성과 동작을 갖는 본 발명의 3입력 3출력의 광 크로스 커넥트의 구성과 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

표 1은 본 발명에 따른 광 크로스 커넥트의 동작 원리를 설명하기 위한 표이다.

파라미터연결	제 1 파장 선택기	제 2 파장 선택기	제 3 파장 선택기	제 4 파장 선택기	튜너블 광 결합/분배기(%)
					전송	결합
IP1->OP1IP2->OP2IP3->OP3	반사	반사	반사	반사	무관	무관
IP1->OP1IP2->OP3IP3->OP2	반사	반사	투과	투과	50	50
IP1->OP2IP2->OP3IP3->OP1	투과	투과	투과	투과	0	100
IP1->OP2IP2->OP1IP3->OP3	반사	투과	투과	반사	0	100
	투과	반사	투과	반사	100	0
IP1->OP3IP2->OP2IP3->OP1	반사	투과	반사	투과	100	0
	투과	반사	반사	투과	0	100
IP1->OP3IP2->OP1IP3->OP2	투과	투과	투과	투과	100	0

상기 표에서 반사는 파장 선택기에 입사한 광신호를 입사한 노드로 다시 전송하는 것을 의미하고 투과는 입사한 광신호를 반대편 노드로 전송하는 것을 의미한다. 그리고, 먼저, 튜너블 광 결합/분배기의 전송률이 100%이고 결합률이 0%이면 광신호를 수평으로 전송한다(도 3 참조). 즉, 제 11 포트(P11)의 입력은 제 13 포트(P13)로 전송되고, 제 12 포트(P12)의 입력은 제 14 포트(P14)로 전송되며, 제 13 포트(P13)의 입력은 제 11 포트(P11)로 전송되며, 제 14 포트(P14)의 입력은 제 12 포트(P12)로 전송된다. 다음으로, 광 결합/분배기의 전송률이 0%이고 결합률이 100%이면 광신호를 엇갈리 포트로 전송한다. 즉, 제 11 포트(P11)의 입력은 제 14 포트(P14)로 전송되고, 제 12 포트(P12)의 입력은 제 13 포트(P13)로 전송되며, 제 13 포트(P13)의 입력은 제 12 포트(P12)로 전송되며, 제 14 포트(P14)의 입력은 제 11 포트(P11)로 입력된다. 마지막으로, 전송률이 50%이고 결합률이 50%이면 광신호는 반대편 포트 모두에 동일한 파워로 출력된다. 즉, 제 11 포트(P11)의 입력은 제 13과 제 14 포트(P13과 P14)로 전송되고, 제 11 포트(P11) 입력이 분배된 제 13 및 제 14 포트(P13 및 P14)의 신호가 다시 입력되면 두신호가 재결합되어 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)의 입력은 제 13과 제 14 포트(P13과 P14)로 전송되고, 제 12 포트(P12) 입력이 분배된 제 13 및 제 14 포트(P13 및 P14)의 신호가 다시 입력되면 두신호가 재결합되어 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 13 포트(P13)의 입력은 제 11 과 제 12 포트(P11과 P12)로 전송되고, 제 13 포트(P13) 입력이 분배된 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)의 신호가 다시 입력되면 두 신호가 재결합되어 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)의 입력은 제 11과 제12 포트(P11과 P12)에 동시에 전송되고, 제 14 포트(P14) 입력이 분배된 제 11 및 제 12 포트(P12)의 신호가 다시 입력되면 두 신호가 재결합되어 제 13 포트(P13)로 전송된다. 이는 빛의 간섭효과에 의해 동일 두 신호가 중첩될 경우 신호가 증폭되거나 상쇄되는 현상을 이용한다.

표 1을 참조하면, 첫 번째 제 1 입력단(IP1)의 입력이 제 1 출력단(OP1)으로 전송되고, 제 2 입력단(IP2)의 입력이 제 2 출력단(OP2)으로 전송되고, 제 3 입력단(IP3)의 입력이 제 3 출력단(OP3)으로 전송되는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 제 1 내지 제 4 파장 선택기(150 내지 180)는 입사되는 광신호를 모두 반사한다.

제 1 입력단(IP1)에 입사된 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)에 의해 반사되어 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)의 입력으로 재 전송된다. 제 2 포트(P2)에 입력된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)에 의해 반사되어 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)의 입력으로 재 전송된다. 제 3 포트(P3)에 입력된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

그리고, 제 2 입력단(IP2)에 입사된 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)에 의해 반사되어 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)의 입력으로 재 전송된다. 제 6 포트(P6)의 입력으로 재 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 7 포트(P7)로 전송되어 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S21)된다.

또한, 제 3 입력단(IP3)에 입사된 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)에 의해 반사되어 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)의 입력으로 재 전송된다. 제 9 포트(P9)의 입력으로 재 전송된 광신호(S17)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 10 포트(P10)로 전송되어 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다. 이때 튜너블 광 결합/분배기(140)의 전송률과 결합률은 무관하다.

두 번째 제 1 입력단(IP1)의 입력이 제 1 출력단(OP1)으로 전송되고, 제 2 입력단(IP2)의 입력이 제 3 출력단(OP3)으로 전송되고, 제 3 입력단(IP3)의 입력이 제 2 출력단(OP2)으로 전송되는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 제 1 및 제 2 파장 선택기(150 및 160))는 입사된 광신호를 반사하고, 제 3 및 제 4 파장 선택기(170 및 180)는 입사된 광신호를 투과한다. 그리고 튜너블 광 결합/분배기(140)의 전송 및 결합률을 각각 50%로 한다.

제 1 입력단(IP1)에 입사된 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)에 의해 반사되어 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2) 입력으로 재전송된다. 제 2 포트(P2)에 입력된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포터(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)에 의해 반사되어 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)의 입력으로 재 전송된다. 제 3 포트(P3)에 입력된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

그리고, 제 2 입력단(IP2)으로 입사된 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 6포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S12)는 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)로 동일하게 분배되어 전송된다. 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)로 동일하게 분배된 광신호들(S9 및 S7)은 각각 제 1 파장 선택기(150)와 제 2 파장선택기(160)에 의해 반사되어 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)의 입력으로 전송된다. 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)의 입력으로 전송된 광신호들(S8 및 S6)은 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 결합되어 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)의 입력으로 전송된 광신호(S13)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)의 입력으로 전송된 광신호(S17)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 10 포트(P10)로 전송되어 제3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다.

또한, 제 3 입력단(IP3)으로 입사된 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 9포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S14)는 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)로 동일하게 분배되어 전송된다. 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)로 동일하게 분배된 광신호들(S7 및 S9)은 각각 제 1 파장 선택기(150)와 제 2 파장선택기(160)에 의해 반사되어 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)의 입력으로 전송된다. 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 및 제 12 포트(P11 및 P12)의 입력으로 전송된 광신호들(S6 및 S8)은 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 결합되어 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)의 입력으로 전송된 광신호(S11)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(SP6)의 입력으로 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 7 포트(P7)로 전송되어 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S21)된다.

세 번째 제 1 입력단(IP1)의 입력이 제 2 출력단(OP2)으로 전송되고, 제 2 입력단(IP2)의 입력이 제 3 출력단(OP3)으로 전송되고, 제 3 입력단(IP3)의 입력이 제 1 출력단(OP1)으로 전송되는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 제 1 내지 제 4 파장 선택기(150 내지 180)는 입사한 광신호를 모두 투과하고, 튜너블 광 결합/분배기(140)는 전송률을 0%로 결합률을 100%로 한다.

제 1 입력단(IP1)으로 입사한 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)의 입력으로 전송된 광신호(S6)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S11)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 7 포트(P7)로 전송되어 제 2 출력단(OP2)으로 출력된다.

그리고, 제 2 입력단(IP2)으로 입사한 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S12)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)로 전송된 광신호(S7)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로전송된 광신호(S8)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S13)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S17)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 10 포트(P10)로 전송되어 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다.

또한, 제 3 입력단(IP3)으로 전송된 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S14)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로 전송된 광신호(S9)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

네 번째 제 1 입력단(IP1)의 입력이 제 2 출력단(OP2)으로 전송되고, 제 2 입력단(IP2)의 입력이 제 1 출력단(OP1)으로 전송되고, 제 3 입력단(IP3)의 입력이 제 3 출력단(OP3)으로 전송되는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 먼저 제 1 및 제 4 파장 선택기(150 및 180)는 입사한 광신호를 반사하고, 제 2 및 제 3 파장 선택기(160 및 170)는 입사한 광신호를 투과한다. 또한 튜너블 광결합/분배기(140)의 전송률을 0%로 하고 결합률을 100%로 하였을 경우는 다음과 같이 동작을 한다.

제 1 입력단(IP1)으로 입사한 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)로 전송된 광신호(S6)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S11)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 7 포트(P7)로 전송되어 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S21)된다.

제 2 입력단(IP2)으로 입사한 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S12)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)로 전송된 광신호(S7)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)에 의해 반사되어제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)의 입력으로 재 전송된다. 제 3 포트(P3)의 입력으로 재 전송된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

제 3 입력단(IP3)으로 입력된 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)에 의해 반사되어 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)의 입력으로 재 전송된다. 제 9 포트(P9)의 입력으로 재 전송된 광신호(S17)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 10 포트(P10)로 전송되어 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다.

다른 방법으로는 제 1 및 제 3 파장 선택기(150 및 170)는 입사한 광신호를 투과하고, 제 2 및 제 4 파장 선택기(160 및 180)는 입사한 광신호를 반사한다. 또한, 튜너블 광 결합/분배기(140)는 전송률을 100%로 하고 결합률을 0%로 하였을 경우 동작은 다음과 같다.

제 1 입력단(IP1)으로 입사한 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)에 의해 반사되어 제 2 써큘레이터(120)의 제 2 포트(P2)의 입력으로 재 전송된다. 제 2 포트(P2)의 입력으로 재 전송된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로 전송된 광신호(S8)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S11)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 7 포트(P7)로 전송되어 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S21)된다.

제 2 입력단(IP2)으로 입사한 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S12)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로 전송된 광신호(S9)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

제 3 입력단(IP3)에 입사된 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)에 의해 반사되어 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)의 입력으로 재 전송된다. 제 9 포트(P9)의 입력으로 재 전송된 광신호(S17)는 제 3써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 10 포트(P10)로 전송되어 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다.

다섯 번째 제 1 입력단(IP1)의 입력이 제 3 출력단(OP3)으로 전송되고, 제 2 입력단(IP2)의 입력이 제 2 출력단(OP2)으로 전송되고, 제 3 입력단(IP3)의 입력이 제 1 출력단(OP1)으로 전송되는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 먼저 제 1 및 제 3 파장 선택기(150 및 170)는 입사한 광신호를 반사하고, 제 2 및 제 4 파장 선택기(160 및 180)는 입사한 광신호를 투과한다. 또한, 튜너블 광 결합/분배기(140)는 전송률을 100%로 하고 결합률을 0%로 하였을 경우 동작은 다음과 같다.

제 1 입력단(IP1)으로 입사한 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)로 전송된 광신호(S6)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S13)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S17)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 10 포트(P10)로 전송되어 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다.

제 2 입력단(IP2)으로 입사한 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)에 의해 반사되어 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)의 입력으로 재 전송된다. 제 6 포트(P6)의 입력으로 재 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S21)된다.

제 3 출력단(OP3)으로 입사한 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)에 전송된 광신호(S14)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합 분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)로 전송된 광신호(S7)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)에 의해 반사되어 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)의 입력으로 재 전송된다. 제 3 포트(P3)의 입력으로 재 전송된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

다른 방법으로는, 제 1 및 제 4 파장 선택기(150 및 180)는 입사한 광신호를 투과하고, 제 2 및 제 3 파장 선택기(160 및 170)는 입사한 광신호를 반사한다. 또한 튜너블 광 결합/분배기(140)의 전송률을 0%로 하고 결합률을 100%로 하였을 경우는 다음과 같이 동작을 한다.

제 1 입력단(IP1)에 입사한 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)에 전송된다. 제 2 포트(P2)에 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)에 의해 반사되어 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)의 입력으로 재 전송된다. 제 2 포트(P2)의 입력으로 재 전송된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로 전송된 광신호(S8)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S13)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S17)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 10 포트(P10)로 전송되어 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다.

제 2 입력단(IP2)으로 입사한 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)에 의해 반사되어 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)의 입력으로 재 전송된다. 제 6 포트(P6)의 입력으로 재 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S21)된다.

제 3 입력단(IP3)으로 입사한 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S14)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로 전송된 광신호(S9)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

여섯 번째 제 1 입력단(IP1)의 입력이 제 3 출력단(OP3)으로 전송되고, 제 2 입력단(IP2)의 입력이 제 1 출력단(OP1)으로 전송되고, 제 3 입력단(IP3)의 입력이 제 2 출력단(OP2)으로 전송되는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 제 1 내지 제 4 파장 선택기(150 내지 180)는 입사한 광신호를 모두 투과하고, 튜너블 광 결합/분배기(140)는 전송률을 100%로 결합률을 0%로 한다.

제 1 입력단(IP1)으로 입사된 광신호(S1)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S2)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)로 전송된 광신호(S6)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S13)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S17)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 10 포트(P10)로 전송되어 제 3 출력단(OP3)으로 출력(S22)된다.

제 2 입력단(IP2)으로 입사된 광신호(S19)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S16)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S12)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로 전송된 광신호(S9)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S5)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 4 포트(P4)로 전송되어 제 1 출력단(OP1)으로 출력(S10)된다.

제 3 입력단(IP3)으로 입사된 광신호(S20)는 제 3 써큘레이터(130)에 의해 제 3 써큘레이터(130)의 제 9 포트(P9)로 전송된다. 제 9 포트(P9)로 전송된 광신호(S18)는 제 4 파장 선택기(180)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 14 포트(P14)로 전송된다. 제 14 포트(P14)로 전송된 광신호(S14)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 12 포트(P12)로 전송된다. 제 12 포트(P12)로 전송된 광신호(S7)는 제 2 파장 선택기(160)를 투과하여 제 1 써큘레이터(110)의 제 2 포트(P2)로 전송된다. 제 2 포트(P2)로 전송된 광신호(S3)는 제 1 써큘레이터(110)에 의해 제 1 써큘레이터(110)의 제 3 포트(P3)로 전송된다. 제 3 포트(P3)로 전송된 광신호(S4)는 제 1 파장 선택기(150)를 투과하여 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 11 포트(P11)로 전송된다. 제 11 포트(P11)로 전송된 광신호(S8)는 튜너블 광 결합/분배기(140)에 의해 튜너블 광 결합/분배기(140)의 제 13 포트(P13)로 전송된다. 제 13 포트(P13)로 전송된 광신호(S11)는 제 3 파장 선택기(170)를 투과하여 제 2 써큘레이터(120)의 제 6 포트(P6)로 전송된다. 제 6 포트(P6)로 전송된 광신호(S15)는 제 2 써큘레이터(120)에 의해 제 2 써큘레이터(120)의 제 7 포트(P7)로 전송되어 제 2 출력단(OP2)으로 출력(S21)된다.

상술한 바와 같이 써큘레이터는 다수의 포트를 가지며 하나의 포트에 입사한 광신호는 입사한 포트를 제외한 다른 하나의 포트에 광신호를 출력하는 장치를 의미하는 것으로 특별히 한정되지 않고 상기의 기능을 수행하는 장치를 의미한다. 본 실시예에서는 입사한 포트에 시계 또는 반 시계방향으로 인접한 포트로 광신호를 출력한다. 예컨대, 제 1 내지 제 4 포트가 시계방향으로 써큘레이터에 생성되었다면, 제 1 포트에 입사한 광신호는 제 2 포트 또는 제 4 포트로 출력된다.

도 4a 내지 도4c는 본 발명에 따른 파장 선택기들의 구성도이다.

도 4a를 참조하면, 제 10 파장 선택기(201)는 외부노드(즉, 써큘레이터 또는 튜너블 광결합/분배기)에 연결된 제 1 광섬유격자(210)에 제 1 신호제어기(214)가 연결된 가변형 반사파장 천이기(212)를 부착하여 구성된다. 상기의 가변형 반사 파장 천이기(212)는 상기 제 1 신호제어기(214)에 의해 광신호의 길이가 변하는 물질을 제 1 광섬유격자(210)에 접착, 코팅 또는 접촉중 적어도 어느 하나의 방법을 이용하여 부착하여 외부노드에 입력되는 광신호를 반사 또는 투과한다. 예컨대, 제 1신호제어기(214)에 의해 제 1 광섬유격자(210)의 반사중심파장을 고정시켜 놓으면 상기 제 10 파장 선택기(201)에 입사되는 광신호는 반사되고, 반사 중심파장을 가변시키면 제 10 파장 선택기(201)에 입사되는 광신호는 투과된다. 또한 상기 제 1 신호제어기(214)는 상술한 가변형 반사 파장 천이기(212)의 특성에 해당하는 제어신호(즉, 압력, 전압, 전류 및 전계 중 적어도 어느 하나)를 가변형 반사 파장 천이기(212)에 공급함으로써 제 1 광섬유격자(210)에 입사되는 빛의 파장을 변화시켜 광신호의 반사 및 투과를 제어한다.

도 4b를 참조하면, 제 20 파장 선택기(202)는 4개의 포트를 가지는 제 1 광 결합/분배기(220)의 두 포트는 외부노드(즉, 써큘레이터 또는 튜너블 광 결합/분배기)에 연결되고, 나머지 두포트는 제 2 신호제어기(224)가 부착된 제 1 경로길이 조절기(222), 제 2 광섬유격자(226)와 직렬로 연결된 루프를 이룬다.

구체적으로, 제 1 광 결합/분배기(210)의 제 20 또는 제 21 포트(P20또는 P21)는 외부의 써큘레이터 또는 튜너블 광 결합/분배기에 연결된다. 제 22 포트(P22)는 제 23 포트(P23)와 새낵 루프를 형성하되 새낵 루프 사이에 제 2 신호제어기(224)가 부착된 제 1 경로길이 조절기(222)와 제 2 광섬유격자(226)가 직렬로 연결된다. 외부 노드인 써큘레이터 또는 튜너블 광 결합/분배기에 연결된 포트들(P20 또는 P21) 중 어느 하나에 광신호가 입사되면, 노드에 연결되지 않은 다른 두 포트(P22와 P23)에 광신호가 분배되어 출력된다. 제 22 포트(P22)로 출력된 광신호는 제 1 경로길이 조절기(222)를 투과한 후 제 2 광섬유격자(226)에 의해 반사되어 제 22 포트(P22)의 입력으로 전송된다. 한편 제 23 포트(P23)로 출력된 광신호는 제 2 광섬유격자(226)에 의해 반사되어 제 23 포트(P23)의 입력으로 전송된다.

이때, 제 1 경로길이 조절기(222)에 의해 광신호의 위상을 조절하여 제 22 및 제 23 포트(P22 및 P23)로 재 전송되는 광신호의 위상차를 발생시켜 입사한 포트가 아닌 반대쪽 포트로 광신호를 출력(즉, 투과)한다. 즉, 제 20 포트(P20)로 입사한 광신호가 제 22 및 제 23 포트(P22 및 P23)에 전송되고, 제 2 광섬유격자(226)에 의해 반사되어 재 입력된 광신호중 하나가 제 1 경로길이 조절기(222)에 의해 위상차가 발생되었다면, 광신호는 제 20 포트(P20)가 아닌 제 21 포트(P21)로 전송된다.

또는, 제 22 및 제 23 포트(P22 및 P23)로 재 전송되는 광신호의 위상차가 발생되지 않으면 입사한 포트쪽으로 광신호를 출력(즉, 반사)한다. 즉, 제 20 포트(P20)로 입사한 광신호가 제 22 및 제 23 포트(P22 및 P23)에 전송되고, 제 2 광섬유격자(226)에 의해 반사되어 재 입력된 광신호가 제 1 경로 길이 조절기(222)에 의해 영향을 받지 않아 위상차가 발생되지 않았다면, 광신호는 입사된 포트인 제 20 포트(P20)로 전송된다.

예컨대, 새낵 루프가 형성된 두 포트(P22 및 P23)에 제 1 경로길이 조절기(222)와 제 2 광섬유격자(226)를 거쳐 다시 입사되는 광신호의 위상차가 90°가 되면, 입사한 포트가 아닌 반대편의 포트로 광신호를 출력하고, 새낵 루프가 형성된 두 포트(P22 및 P23)에 제 1 경로길이 조절기(222)와 제 2 광섬유격자(226)를 거쳐 다시 입사되는 광신호의 위상차가 0°가 되면, 입사한 포트로 광신호를 출력한다.

상술한 바와 같이 새낵루프 내의 두개의 광신호에 위상차를 주기 위한 구체적인 방법으로는 제 2 신호제어기(224)에 의해 제1 경로 길이 조절기(222)를 통과하는 광의 경로 길이에 변화를 줌으로써 이때 발생하는 위상차를 이용한다. 구체적으로 제 1 경로 길이 조절기(222)는 광섬유 또는 광을 도파하는 광 도파로(waveguide)에 소정 제어신호에 의해 길이가 변하는 물질로 구성된다. 예컨대, 제 1 경로 길이 조절기(222)는 광섬유 또는 광도파로에 경화수지 같은 물질을 접착 또는 코팅하거나 압전 소자를 접착 혹은 접촉하여 제조한다. 제 2 신호제어기(224)는 상술한 제 1 경로 길이 조절기(222)의 특성에 해당하는 제어신호(즉, 압력, 전압, 전류 및 전계 중 적어도 어느 하나)를 제 1 경로 길이 조절기(222)에 공급함으로써 제 1 경로 길이 조절기(222)를 통과하는 광신호의 위상을 변화 시킨다.

도 4c를 참조하면, 제 30 파장 선택기(203)는 4개의 포트를 가지는 제 2 광 결합/분배기(230)의 두 포트는 외부노드(즉, 써큘레이터 또는 튜너블 광 결합/분배기)에 연결된다. 나머지 두 포트중 한 포트는 제 3 신호제어기(234)가 부착된 제 2 경로길이 조절기(232)와 제 3 광섬유격자(236)에 직렬로 연결된다. 다른 한 포트는 제 4 광섬유격자(238)에 연결된다. 제 3 및 제 4 광섬유격자(236 및 238)는 입사한 광신호를 반사하는 역활을 한다.

구체적으로, 제 2 광 결합/분배기(230)의 제 30 또는 제 31 포트(P30 또는 P31)는 외부 노드인 써큘레이터 또는 튜너블 광 결합/분배기에 연결된다. 제 32 포트(P32)는 제 3 신호제어기(234)가 부착된 제 2 경로길이 조절기(232)와 제 3 광섬유격자(236)가 직렬로 연결되고 제 33 포트(P33)는 제 4 광섬유격자(238)에 연결된다. 외부의 써큘레이터 또는 튜너블 광 결합/분배기에 연결된 포트들(P30 또는 P31) 중 어느 하나에 광신호가 입사되면, 노드에 연결되지 않은 다른 두 포트(P32와 P33)에 광신호가 분배되어 출력된다. 제 32 포트(P32)로 출력된 광신호는 제 2 경로길이 조절기(232)를 투과한 후 제 3 광섬유격자(236)에 의해 반사되어 제 32 포트(P32)의 입력으로 전송된다. 한편 제 33 포트(P33)로 출력된 광신호는 제 4 광섬유격자(238)에 의해 반사되어 제 33 포트(P33)의 입력으로 전송된다. 제 32 및 제 33 포트(P32 및 P33)로 재 전송된 광신호의 동작은 도 4b에서 설명한 파장선택기와 동일한 동작을 함으로 생략한다.

상기와 같은 세 종류의 파장선택기(제 10 내지 제 30 파장 선택기; 201 내지 203)들 중 적어도 어느 하나 이상을 사용하여 본 발명의 제 1 내지 제 4 파장 선택기(150 내지 180)로 사용할 수 있다. 예컨대, 제 10 파장 선택기(201)만으로 본 발명의 제 1 내지 제 4 파장 선택기(150 내지 180)로 사용할 수 있고, 또는 제 10 파장선택기(201)를 본 발명의 제 1 또는 제 2 파장 선택기(150 또는 160)로 사용하고, 제 20 파장 선택기(202)를 본 발명의 제 3 또는 제 4 파장 선택기(170 또는 180)로 사용한다. 또는 제 10 파장 선택기(201)를 본 발명의 제 1 또는 제 2 파장 선택기(150 또는 160)로 사용하고, 제 20 파장 선택기(202)를 본 발명의 제 3 파장 선택기(160)로 사용하거나, 제 30 파장 선택기(203)를 본 발명의 제 4 파장 선택기(180)로 사용할 수 있다. 본 발명의 파장 선택기는 특별히 한정되지 않고 제10 내지 제 30 파장 선택기를 이용한 다양한 방법의 조합으로 이루어 질수 있다.

또한, 상술한 파장 선택기는 써큘레이터와 튜너블 광 결합/분배기 사이에 연결되어, 한쪽 노드로 입사한 광신호를 다른쪽 노드로 전송(즉, 투과)하거나, 입사한 광신호를 입사한 노드쪽으로 재 전송(즉, 반사)하는 장치를 의미하는 것으로 특별히 한정되지 않고 상기의 기능을 수행하는 장치를 의미한다.

상술한 바와 같은 3입력 3출력을 가지는 광크로스 커넥트를 이용하여 다입력 다출력의 광 크로스 커넥트를 구성할 수 있다. 예컨대, 3입력 3출력의 광 크로스 커넥트의 두개의 입력과 출력을 사용하지 않음으로써 1입력 1출력의 광 크로스 커넥트를 구성할 수 있고, 하나의 입력과 출력을 사용하지 않음으로써 2입력 2출력의 광 크로스 커넥트를 구성할 수 있다. 또한 상기의 2입력 2출력의 광 크로스 커넥트와 3입력 3출력의 광 크로스 커넥트를 이용하여 다입력 다출력의 광 크로스 커넥트를 구성할 수 있다. 예컨대, 2입력 2출력의 광 크로스 커넥트를 6개 사용하여 3단으로 이루어진 4입력 4출력의 광크로스 커넥트를 구성할 수 있다. 즉, 첫번째 내지 세번째 단에 각각 2개씩 2입력2출력의 광 크로스 커넥트를 배치함으로써, 4입력 4출력의 광크로스 커넥트를 구성할 수 있다. 또한 상기의 2입력 2출력의 광 크로스 커넥트 대신 각 단에 3입력 3출력의 광 크로스 커넥트를 배치함으로써, 9입력 9출력의 광 크로스 커넥트를 구성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 9입력 9출력을 갖는 광 크로스 커넥트를 이용한 광네트웍망을 형성하기 위한 구성도이다.

도 5를 참조하면, 입력증폭부(310)는 다수의 파장을 갖는 단일 광신호를 입력받아 이를 증폭하는 다수의 증폭기로 이루어진다. 역다중화부(320)는 증폭부로부터 증폭된 다수의 파장을 갖는 단일 광신호를 분파하여 다수의 단일 파장을 갖는 다수의 광신호들을 출력하는 다수의 역다중화기로 이루어진다. 광 크로스 커넥트부(330)는 역다중화부로부터 출력된 다수의 단일 파장을 갖는 다수의 광신호들중 동일한 파장을 갖는 다수의 광신호들을 입력받아 라우팅 하는 다수의 광크로스 커넥트로 이루어진다. 다중화부(340)는 라우팅된 다수 파장을 갖는 다수의 광신호들을 입력받아 다수 파장을 갖는 단일 광신호로 출력하는 다중화기로 구성된다. 출력증폭부(350)는 다수 파장을 갖는 단일 광신호를 입력받아 이를 증폭하여 출력하는 다수의 증폭기로 이루어진다.

예컨대, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 광 전송망를 구성하기 위하여 본 실시예에서는 9입력 9출력을 갖는 광 크로스 커넥트를 이용한 광 전송망를 구체적으로 설명한다.

각기 9개의 구성요소를 가지는 입력증폭부(310), 역다중화기부(320), 광크로스 커넥트부(330), 다중화기부(340) 및 출력증폭부(350)로 구성된다.

제 1 내지 제 9 파장(λ1 내지 λ9)을 갖는 제 1 광신호(S1)가 제 1 증폭기(311)에 입력되어 증폭된다. 또한, 각각 9개의 파장을 갖는 제 2 내지 제 9 광신호(S2 내지 S9)가 제 2 내지 제 9 증폭기(312 내지 319)에 입력되어 증폭된다.

제 1 증폭기(311)에 의해 증폭된 제 1 광신호(S1)는 제 1 역다중화기(321)에 의해 서로 다른 단일 파장을 갖는 9개의 광신호로 분파되어 출력된다. 즉, 제 1 파장(λ1)을 갖는 제 11 광신호(S11), 제 2 파장(λ2)을 갖는 제 12 광신호(S12), 제3 파장(λ3)을 갖는 제 13 광신호(S13), 제 4 파장(λ4)을 갖는 제 14 광신호(S14), 제 5 파장(λ5)을 갖는 제 15 광신호(S15), 제 6 파장(λ6)을 갖는 제 16 광신호(S16), 제 7 파장(λ7)을 갖는 제 17 광신호(S17), 제 8 파장(λ8)을 갖는 제 18 광신호(S18)와 제 9 파장(λ9)을 갖는 제 19 광신호(S19)로 분파되어 출력된다.

제 1 역다중화기(321)의 출력인 서로 다른 단일 파장을 갖는 9개의 광신호는 각각 서로 다른 9입력 9출력의 광 크로스 커넥트에 입력된다. 즉, 다수의 역다중화기의 출력인 제 1 파장(λ1)을 갖는 다수의 광신호는 제 1 광 크로스 커넥트(331)에 입력되고, 제 2 파장(λ2)을 갖는 다수의 광신호는 제 2 광크로스 커넥트(332)에 입력되며, 제 3 파장(λ3)을 갖는 다수의 광신호는 제 3 광크로스 커넥트(333)에 입력되며, 제 4 파장(λ4)을 갖는 다수의 광신호는 제 4 광크로스 커넥트(334)에 입력되며, 제 5 파장(λ5)을 갖는 다수의 광신호는 제 5 광크로스 커넥트(335)에 입력되며, 제 6 파장(λ6)을 갖는 다수의 광신호는 제 6 광크로스 커넥트(336)에 입력되며, 제 7 파장(λ7)을 갖는 다수의 광신호는 제 7 광크로스 커넥트(337)에 입력되며, 제 8 파장(λ8)을 갖는 다수의 광신호는 제 8 광크로스 커넥트(338)에 입력되며, 제 9 파장(λ9)을 갖는 다수의 광신호는 제 9 광크로스 커넥트(339)에 입력된다. 상술한 바와 같이 역다중화기로 부터 동일 파장의 9개의 광신호를 입력받은 9개의 광크로스 커넥트는 각각의 신호들을 라우팅하여 목표로하는 출력노드 쪽의 다중화기로 라우팅된 단일 파장의 광신호를 출력한다.

서로 다른 9개의 광크로스 커넥트로부터 서로 다른 단일 파장의 9개의 광신호를 입력받은 9개의 다중화기는 상기의 입력 광신호들을 결합하여 9개의 파장을 갖는 단일 광신호를 출력증폭기로 출력한다. 9개의 파장을 갖는 단일 광신호를 입력받은 출력 증폭기는 상기의 입력 광신호를 증폭하여 출력한다.

상술한 바와 같이, 고가의 써큘레이터 사용을 줄임으로써 경제적인 광 크로스 커넥트를 형성하고 이를 이용한 광 전송망을 구성함으로써 매우 경제적인 광 전송망을 구현할 수 있다.

또한, 광 크로스 커넥트 및 광 전송망 구성시 광신호를 전기적 신호로 변화 하지 않음으로써 삽입 손실등에 의한 신호의 외곡을 막을 수 있고, 신호 변환을 위한 추가적인 장비의 도입을 하지 않음으로써 유연한 광 크로스 커넥트 및 이를 이용한 광 전송망을 구성할 수 있다.

또한 3입력 3 출력을 갖는 광 크로스 커넥트를 이용하여 다입력 다출력의 광 크로스 커넥트를 구현할 수 있다.

Claims (11)

1. 네 개의 포트를 가지며, 하나의 포트로 입력되는 광신호를 다른 포트로 출력하거나, 하나의 포트로 입력된 광신호를 분배하여 다른 두 개의 포트로 출력하거나, 두 개의 포트로 입력된 광신호를 결합하여 다른 하나의 포트로 출력하는 튜너블 광 결합/분배수단;

   상기 튜너블 광 결합/분배수단의 각 포트에 접속되며, 각각의 제어신호에 따라 입사하는 광신호를 반사 또는 투과시키는 제 1 내지 제 4 파장 선택수단;

   제 1 입력단을 통해 입력된 광신호를 상기 제 2 파장 선택수단으로 보내거나, 상기 제 2 파장 선택수단에 의해 반사되어 돌아오는 광신호를 상기 제 1 파장 선택수단으로 보내거나, 상기 제 1 파장 선택수단에 의해 반사된 광신호를 제 1 출력단으로 보내는 제 1 써큘레이팅수단;

   제 2 입력단을 통해 입력된 광신호를 상기 제 3 파장 선택수단으로 보내거나, 상기 제 3 파장 선택수단에 의해 반사되어 돌아오는 광신호를 제 2 출력단으로 보내는 제 2 써큘레이팅수단; 및

   제 3 입력단을 통해 입력된 광신호를 상기 제 4 파장 선택수단으로 보내거나, 상기 제 4 파장 선택수단에 의해 반사되어 돌아오는 광신호를 제 3 출력단으로 보내는 제 3 써큘레이팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 파장 선택수단 및 상기 제 2 파장 선택수단은 상기 제 1 써큘레이팅수단에 연결되고, 상기 제 3 파장 선택수단은 상기 제 2 써큘레이팅수단에 연결되며, 상기 제 4 파장 선택수단은 상기 제 3 써큘레이팅수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 파장 선택수단은,

   상기 제어신호를 제공하는 신호제어기;

   상기 제어신호에 따라 입사되는 광신호의 파장을 조절하는 반사 파장 천이기; 및

   상기 반사 파장 천이기에 의해 조절된 파장의 광신호를 반사 또는 투과시키는 광섬유격자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 반사 파장 천이기는 상기 광섬유격자에 접착 또는 코팅된 경화수지에 의해 부착되거나, 상기 광섬유격자에 접착 또는 접촉된 압전소자를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 파장 선택수단은,

   상기 제어신호를 제공하는 신호제어기;

   두 개의 포트를 더 구비하며, 입사되는 상기 광신호를 상기 두 개의 포트로 분배하거나, 상기 두 개의 포트를 통해 돌아오는 광신호들의 위상차 발생여부에 따라 상기 광신호를 반사 또는 투과시키는 광 결합/분배기;

   상기 광 결합/분배기의 상기 하나의 포트에 연결되며, 상기 제어신호에 따라 입사되는 광신호의 위상을 조절하는 경로 길이 조절기;

   상기 광 결합/분배기의 상기 다른 하나의 포트와 상기 경로 길이 조절기에 연결되며, 상기 광신호를 반사시키는 광섬유격자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 파장 선택수단은,

   상기 제어신호를 제공하는 신호제어기;

   두 개의 포트를 더 구비하며, 입사되는 상기 광신호를 상기 두 개의 포트로 분배하거나, 상기 두 개의 포트를 통해 돌아오는 광신호들의 위상차 발생여부에 따라 상기 광신호를 반사 또는 투과시키는 광 결합/분배기;

   상기 광 결합/분배기의 상기 하나의 포트에 연결되며, 상기 제어신호에 따라 입사되는 광신호의 위상을 조절하는 경로 길이 조절기;

   상기 경로 길이 조절기에 연결되며, 상기 광신호를 반사시키는 제 1 광섬유격자; 및

   상기 광 결합/분배기의 상기 다른 하나의 포트와 연결되며, 상기 광신호를 반사시키는 제 2 광섬유격자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
7. 삭제
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 경로 길이 조절기는 상기 광섬유격자에 접착 또는 코팅된 경화수지에 의해 부착되거나, 상기 광섬유격자에 접착 또는 접촉된 압전소자를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제어신호는 압력, 전압, 전류 또는 전계 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광 크로스 커넥트.
10. 서로 다른 복수개의 파장을 갖는 광신호를 분파하기 위한 역다중화기들로 이루어진 역다중화부;

    상기 분파된 광신호들 중 동일한 파장을 갖는 광신호들을 각각 입력받아 라우팅하기 위한 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항의 광 크로스 커넥트들로 이루어진 광 크로스 커넥트부; 및

    상기 광 크로스 커넥트부로부터 라우팅된 광신호들을 각각 입력받아 서로 다른 복수개의 파장을 갖는 광신호로 출력하기 위한 다중화기들로 이루어진 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송망.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 역다중화부 전단 및 상기 다중화부 후단에 상기 광신호를 증폭하기 위한 증폭기들로 이루어진 입력증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송망.