KR100493200B1 - 양 방향 광 모듈 및 양 방향 광 송 수신 장치 - Google Patents

양 방향 광 모듈 및 양 방향 광 송 수신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 케이블 및 광섬유를 이용한 광 모듈 및 광 송 수신 장치에 관한 것으로, 특히, 단일 장치에서 양 방향의 송신과 수신이 동시에 가능하도록 하는 양 방향 광 모듈(bi-driectional optical module) 및 양 방향 광 송 수신 장치(device for bi-driectional optical transceiver)에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명인 양 방향 광 모듈은 광 케이스와, 상기 광 케이스 외부의 구동 회로와 연결되면서 상기 광 케이스의 내부에 설치된 발광 소자 및 수광 소자와, 상기 발광 소자로부터의 송신 광 신호와 외부로부터의 수신 광 신호를 구분하여 필터링(filtering)하는 필터를 포함하는 양 방향 광 모듈에 있어서, 일부에는 외부 광 케이블(Optical cable)의 광 커넥터(Optical connector)가 삽입되는 광 커넥터 삽입부가 형성되고, 타부에는 상기 광 커넥터 내부에 설치된 광섬유(Optical fiber)와 그 중심이 일치되도록 상기 광 커넥터 삽입부의 내부 단면으로부터 상기 필터 쪽으로 광섬유(Optical fiber)가 삽입 설치된 광섬유 하우징부가 형성된 광 신호 전달체가 상기 광 케이스에 설치된 것이 특징이다.

Description

양 방향 광 모듈 및 양 방향 광 송 수신 장치{A bi-directional optical module and A device for bi-directional optical transceiver}
본 발명은 광 케이블 및 광섬유를 이용한 광 모듈 및 광 송 수신 장치에 관한 것으로, 특히, 단일 장치에서 양 방향의 송신과 수신이 동시에 가능하도록 하는 양 방향 광 모듈(bi-directional optical module) 및 양 방향 광 송 수신 장치(device for bi-directional optical transceiver)에 관한 것이다.
이하, 양 방향 광 모듈 및 양 방향 광 송 수신 장치에 대하여 도 1을 참고하여 상세히 설명한다.
종래의 양 방향 광 송 수신 장치(100)는 케이스(110)의 내부에 구동 회로(120)와 양 방향 광 모듈(200)을 포함하여 이루어진다.
이러한 종래의 양 방향 광 송 수신 장치(100)에 설치되는 양 방향 광 모듈(200)은 발광 소자(220)와 수광 소자(230)가 상호 90°의 각도로 하여 광케이스(210)의 내부에 설치되어, 외부의 구동 회로(120)와 연결되어 작동되도록 한다. 여기에서 구동 회로(120)는 발광 소자(220)와 수광 소자(230)를 통하여 전기적 신호를 광 신호로 전환 및 광 신호를 전기적 신호로 전환하여 양 방향의 광 송 수신이 가능하도록 한다.
발광 소자(220)의 정면에는 45°의 각도로 45°필터(240)가 설치되어 발광 소자(220)로부터의 광 신호는 통과시키면서 외부로부터 입력되는 광 신호는 수광 소자(230)쪽으로 반사시킨다. 그리고, 45°필터(240)에 의하여 반사된 광 신호 중 수신 신호만을 통과시켜 수광 소자(230) 쪽으로 전달하는 90°필터(250)가 수광 소자(230)의 정면에 설치된다.
광케이스(210)에는 광케이블(300)의 광 커넥터(310)가 삽입될 광 커넥터 삽입부(210-1)가 형성되어 있다. 그리고, 광케이스(210)의 내부에서 광 신호를 광 커넥터(310) 내부 중심에 설치되어 있는 광섬유(311)와 발광 소자(220) 및 수광 소자(230)의 센서의 상호 간에 전달하기 위하여, 광섬유(271)가 중심에 삽입 설치된 페룰 스터브(270)가 45°필터 및 90°필터와 광 커넥터 삽입부(210-1) 사이에 설치된다. 이 때, 광 커넥터(310) 내부의 광섬유(311)와 페룰 스터브(270)의 광섬유(271)를 정밀하게 일치시키기 위하여 슬리브(260)가 설치된다.
즉, 광 커넥터 삽입부(210-1)의 내부에 정밀하게 가공된 슬리브(260)가 설치되고, 슬리브(260)의 내부에서 페룰 스터브(270)가 설치된다. 그리고, 광커넥터 삽입부(210-1)를 통하여 슬리브(260) 내부로 광 커넥터(310)가 삽입된다. 이로써, 페룰 스터브(270)의 끝단과 광커넥터(310)의 끝단이 상호 접촉하고, 그 결과 광 커넥터(310)의 광섬유(311)와 페룰 스터브(270)의 광섬유(271)가 정밀하게 일치될 수 있는 것이다. 또한, 페룰 스터브(270)의 광섬유(271)와 발광 소자(220) 및 수광 소자(230)의 센서가 정확히 일치되어 송ㆍ수신되는 광 신호의 손실을 크게 줄일 수 있다.
일반적으로 양 방향 광 모듈에서 사용되는 광섬유는 그 직경이 MMF(Multi Mode Fiber)의 경우에는 약 62.5㎛, SMF(Single Mode Fiber)의 경우에는 약 10㎛로서 대단히 가늘기 때문에, 송ㆍ수신되는 광 신호를 손실 없이 전달하기 위하여서는 광섬유의 설치 시, 상당한 정밀도를 요구하는 것이다.
따라서, 상술한 종래의 양 방향 광 모듈(200)은 외부 광 케이블(300)의 광 커넥터(310) 내부에 설치된 광섬유(311)와 발광 소자(220) 및 수광 소자(230)의 센서 사이에 광 신호를 손실 없이 전달하기 위하여 아주 정밀하게 가공된 슬리브(260) 및 페룰 스터브(270)의 사용 이 필수적이었던 것이다.
그러나, 이러한 슬리브와 페룰 스터브의 정밀 가공과, 이들의 복잡한 구조는 양 방향 광 모듈의 제조 원가를 상당히 높히게 되고, 이러한 제조 원가의 상승은 양 방향 광 모듈의 대량 보급을 저해하는 요인이 되는 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 광 커넥터와 발광 소자 및 수광 소자 상호간에 전달되는 광 신호의 손실을 최소화하면서, 그 광 신호 전달 체계를 간단하게 하는 양 방향 광 모듈 및 양 방향 광 송 수신 장치를 제공하려는 것이다.
이를 위한 본 발명인 양 방향 광 모듈은 광 케이스와, 상기 광 케이스 외부의 구동 회로와 연결되면서 상기 광 케이스의 내부에 설치된 발광 소자 및 수광 소자와, 상기 발광 소자로부터의 송신 광 신호와 외부로부터의 수신 광 신호를 구분하여 필터링(filtering)하는 필터를 포함하는 양 방향 광 모듈에 있어서, 일부에는 외부 광 케이블(Optical cable)의 광 커넥터(Optical connector)가 삽입되는 광 커넥터 삽입부가 형성되고, 타부에는 상기 광 커넥터 내부에 설치된 광섬유(Optical fiber)와 그 중심이 일치되도록 상기 광 커넥터 삽입부의 내부 단면으로부터 상기 필터 쪽으로 광섬유(Optical fiber)가 삽입 설치된 광섬유 하우징부가 형성된 광신호 전달체가 상기 광 케이스에 설치되는 것이 특징이다.
여기에서, 상기 광 신호 전달체는 상기 광 커넥터 내부에 삽입되는 광섬유의 중심선을 기준으로 상기 광섬유 하우징부를 하부하우징부와 상부하우징부로 절단 분리하여, 상기 광섬유 하우징부의 축 방향으로 상기 하부하우징부와 상부하우징부의 각 절단면의 중앙에 광섬유 삽입 홈을 형성하고, 상기 광섬유 삽입 홈에 상기 광섬유를 삽입 설치한 후, 상기 하부하우징부와 상기 상부하우징부를 접합함으로서 형성된 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명인 양 방향 광 송 수신 장치는 상기 양 방향 광 모듈과 상기 구동 회로가 내부에 설치된 케이스를 더 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명인 양 방향 광 송 수신 장치의 개략적인 단면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 광 신호 전달체의 개략적인 분리 사시도를 나타낸 것이다.
먼저 본 발명인 양 방향 광 모듈에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광 케이스(210)와, 광 케이스(210) 외부의 구동 회로(120)와 연결되면서 광 케이스(210) 내부에 설치된 발광 소자(220) 및 수광 소자(230)와, 발광 소자(220)로부터의 송신 광 신호는 통과시키고, 외부로부터의 수신 광 신호는 수광 소자(230) 쪽으로 반사시키는 45°필터(240)와, 45°필터(240)에 의해 반사된 광 신호 중 수신 광 신호만을 수광 소자(230)로 전달하는 90°필터(250)가 설치된다.
그리고, 외부의 광 케이블(300)과 연결 및 분리되면서 발광 소자(220) 및 수광 소자(230)와 광케이블(300) 상호간에 광 신호를 전달시키는 광신호 전달체(280)가 광 케이스(210)에 설치된다.
여기에서, 광신호 전달체(280)의 일부에는 외부 광 케이블(300)의 광 커넥터(310)가 삽입되는 광 커넥터 삽입부(280-1)가 형성되고, 타부에는 광 커넥터(310) 내부 중심에 삽입 설치된 광섬유(311)와 그 중심이 일치되도록 광 커넥터 삽입부(280-1)의 내부 단면으로부터 45°필터(240) 쪽으로 광섬유(281)가 삽입 설치된 광섬유 하우징부(280-2)가 형성된다.
또, 광 신호 전달체(280)의 광섬유 하우징부(280-2)는 그 일단에 45°필터(240)와 90°필터(250)에 각각 접하는 45°필터 접합부(282)와 90°필터 접합부(283)가 형성되고, 각각의 필터 접합부(283, 284) 사이에 45°필터(240)로부터 90°필터(250)로 반사되는 광 신호가 통과하는 광도(284)가 형성된다.
여기에서, 광 신호 전달체(280)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 광 커넥터(310) 내부 중심에 삽입되는 광섬유(311)의 중심을 기준으로 광섬유 하우징부(280-2)를 하부하우징부(280-2-B)와 상부하우징부(280-2-T)로 절단 분리하여, 광섬유 하우징부(280-2)의 축 방향으로 하부하우징부(280-2-B)와 상부하우징부(280-2-T)의 각 절단면의 중앙에 광섬유 삽입 홈(V)을 형성하고, 광섬유 삽입 홈(V)에 광섬유(281)를 삽입 설치한 후, 하부하우징부(280-2-B)와 상부하우징부(280-2-T)를 접합함으로서 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 광섬유 하우징부(280-2)에 삽입 설치되는 광섬유(281)가 광커넥터(310) 내부의 광섬유(311) 중심과 완전 일치하도록 정밀하게 가공되어 설치될 수 있는 것이다. 그리고, 광섬유 하우징부(280-2)는 광 신호 전달체(280)와 일체로 형성되어 있으므로, 광 커넥터 삽입부(280-1)에 광 커넥터(310)를 삽입하는 것만으로 광 커넥터(310)의 광섬유(311)와 발광 소자(220) 및 수광 소자(230) 상호간의 광신호를 전달할 수 있는 것이다. 즉, 본 발명인 양 방향 광 모듈은 종래의 양 방향 광 모듈에서의 슬리브 및 페룰 스터브를 사용하지 않고서도 발광 소자(220) 및 수광 소자(230)와 광커넥터(310)의 광섬유(311) 사이에 광신호를 손실 없이 전달할 수 있는 것이다.
이에 따라, 광 커넥터 삽입부(280-1)에 광 커넥터가 삽입된 상태에서 광 신호를 송신할 때에는, 발광 소자(220)로부터의 송신 광 신호가 45°필터를 통과하여 광섬유(281)로 전달되고, 그 후, 광섬유(281)와 접합되어 있는 광 커넥터(310)의 광섬유(311)를 통하여 광 케이블(300)로 전달되는 것이다.
그리고, 광 신호를 수신할 때에는, 광 케이블(300)과 광 커넥터(310) 내부의 광섬유(311)를 통하여 모듈(200)의 내부로 수신되는 수신 광 신호가 광섬유(281)로 전달되고, 광섬유(281)를 통한 수신 광 신호는 45°필터(240)에 의하여 반사되어 광섬유 하우징부(280-2)의 일단에 형성된 광도(284)를 따라서 90°필터(250)로 전달되며, 90°필터(250)에 의하여 필터된 수신 광 신호만이 수광 소자(230)로 전달되는 것이다.
다음으로, 본 발명인 양 방향 광 송수신 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 구성을 가지는 본 발명인 양 방향 광 모듈(200)과, 양 방향 광 모듈(200)의 발광 소자(220) 및 수광 소자(230)와 연결되어 구동되는 구동 회로(120)와, 양 방향 광 모듈(200)과 구동 회로(120)가 내부에 설치된 케이스(110)를 포함하여 이루어진다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
본 발명은 광 커넥터와 발광 소자 및 수광 소자 상호간의 광 신호 전달 체계를 간단히 하면서도, 그 전달되는 광 신호의 손실을 최소화하는 양 방향 광 모듈 및 양 방향 광 송수신 장치를 제공하게 되었다.
이로서, 본 발명은 양 방향 광 모듈 및 양 방향 광 송수신 장치의 제조 원가를 현저히 줄일 수 있게 되었으며, 이에 따라 양 방향 광모듈 및 양 방향 광 송수신 장치의 대량 보급이 가능하게 되었다.
도 1은 종래의 양 방향 광 송 수신 장치의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명인 양 방향 광 송 수신 장치의 개략적인 단면도.
도 3는 본 발명의 광 신호 전달체의 개략적인 분리 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
100 : 광 송 수신 장치(optical transceiver)
110 : 케이스
120 : 구동 회로 200 : 양 방향 광 모듈
210 : 광 케이스 210-1 : 광커넥터 삽입부
220 : 발광 소자
230 : 수광 소자 240 : 45°필터
250 : 90°필터 260 : 슬리브(sleeve)
270 : 페룰 스터브(ferrule stub) 271 : 광섬유(optical fiber)
280 : 광 신호 전달체 280-1 : 광커넥터 삽입부
280-2 : 광섬유 하우징부
281 : 광섬유(optical fiber)
282 : 45°필터 접합부 283 : 90°필터 접합부
284 : 광도(optical way) 300 : 광 케이블(optical cable)
310 : 광 커넥터(optical connecter) 311 : 광섬유(optical fiber)

Claims (3)

  1. 광 케이스와, 상기 광 케이스 외부의 구동 회로와 연결되면서 상기 광 케이스의 내부에 설치된 발광 소자 및 수광 소자와, 상기 발광 소자로부터의 송신 광 신호와 외부로부터의 수신 광 신호를 구분하여 필터링(filtering)하는 필터를 포함하는 양 방향 광 모듈에 있어서,
    일부에는 외부 광 케이블(Optical cable)의 광 커넥터(Optical connector)가 삽입되는 광 커넥터 삽입부가 형성되고, 타부에는 상기 광 커넥터 내부에 설치된 광섬유(Optical fiber)와 그 중심이 일치되도록 상기 광 커넥터 삽입부의 내부 단면으로부터 상기 필터 쪽으로 광섬유(Optical fiber)가 삽입 설치된 광섬유 하우징부가 형성된 광신호 전달체가 상기 광 케이스에 설치된 것이 특징인 양 방향 광 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 신호 전달체는 상기 광 커넥터 내부에 삽입되는 광섬유의 중심선을 기준으로 상기 광섬유 하우징부를 하부하우징부와 상부하우징부로 절단 분리하여,
    상기 광섬유 하우징부의 축 방향으로 상기 하부하우징부와 상부하우징부의 각 절단면의 중앙에 광섬유 삽입 홈을 형성하고,
    상기 광섬유 삽입 홈에 상기 광섬유를 삽입 설치한 후,
    상기 하부하우징부와 상기 상부하우징부를 접합함으로서 형성된 것이 특징인 양 방향 광 모듈.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서 상기 양 방향 광 모듈과 상기 구동 회로가 내부에 설치된 케이스를 더 포함하는 것이 특징인 양방향 광 송수신 장치.
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