KR100494859B1

KR100494859B1 - 광선로 공유 결합기

Info

Publication number: KR100494859B1
Application number: KR10-2003-0011593A
Authority: KR
Inventors: 서만수
Original assignee: (주)이리콤
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2005-06-13
Also published as: KR20040076307A

Abstract

본 발명에 의한 광선로 공유 결합기는 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호가 각각 입력되어 네 개의 파장의 광신호가 출력되며, 또한 네 개의 파장의 광신호가 입력되어 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호로 분할 출력되는 것으로 이루어져서 광선로의 양단부에 각각 설치되는 광선로 공유 결합기에 있어서, 기판(10a)의 한쪽 면에 제1광입출력소자(10b)가 접착되고, 상기 기판(10a)의 다른쪽 면에 밴드패스필터(10c)가 배치되고, 상기 밴드패스필터(10c)의 외부면에 스페이서(10d)를 두고 에지필터(10e)가 배치되며, 상기 에지필터(10e)의 외부면에 제2광입출력소자(10f)와 제3광입출력소자(10g)가 접착되되, 상기 제1광입출력소자(10b)에는 상기 기판(10a), 밴드패스필터(10c), 스페이서(10d) 및 에지필터(10e)를 관통하는 두 개의 광신호가 통과하게 되고, 상기 제2광입출력소자(10f)에는 상기 밴드패스필터(10c)와 에지필터(10e)에서 리플렉싱되는 다른 두 개의 광신호가 통과하게 되며, 상기 제3광입출력소자(10g)에는 상기 제1광입출력소자(10b)와 제2광입출력소자(10f)를 통과하는 네 개의 광신호가 통과하게 되는 것으로 이루어진다.

따라서 본 발명은 밴드패스필터와 에지필터를 적층한 간단한 구조로 형성되기 때문에, 전체 사이즈를 작게 형성하게 되어 현재의 광전송망의 공간을 크게 변화하지 않고도 부가적으로 설치할 수 있으며, 광신호의 손실을 용이하게 줄임과 더불어 광선로를 용이하게 공유할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

광선로 공유 결합기{COMMON COUPLER OF OPTICAL LINE}

본 발명은 광선로를 공유하기 위한 결합기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조를 간단하게 형성함으로써 손실을 줄임과 더불어 제품의 크기를 축소하여 광선로를 용이하게 공유할 수 있도록 하는 광선로 공유 결합기에 관한 것이다.

광통신은 전송 손실이 작은 광섬유를 이용하여 음성, 문자, 그림 등의 데이터를 빠른 속도로 전송하는 것이며, 전송 매체로서의 광선로, 전기신호를 광신호로 변환 송신하는 송신기, 광신호를 전송 도중에 증폭하는 중계기, 수신된 광신호를 전기신호로 변환 출력하는 수신기 등으로 구성된다.

그리고 하나의 광섬유를 이용하여 다수의 파장이나 데이터 채널로 다중화하기 위한 파장분할다중화(WDM) 방식이 있으며, 이는 광전송시 하나의 광선로로 여러 개의 광신호 파장을 동시에 사용하게 된다.

즉 종래에는 두 개의 광신호 파장을 전송하는 하나의 광선로로 다른 두 개의 광신호 파장을 전송하기 위해서는, 광선로의 양단부에 광선로 공유 결합기를 설치하게 된다.

즉 종래에는 도 5에 도시한 바와 같이, 광선로 공유 결합기(100)는 특정한 파장을 통과시키고 다른 파장을 반사하는 원리를 보유한 필터가 내장된 파장분할다중화(WDM) 디바이스를 사용하게 되는 바, 두 개의 파장분할다중화(WDM) 디바이스(101) 사이에 코스파장분할다중화(CWDM) 디바이스(102)를 병렬식으로 연결하는 구조를 이루고 있다.

물론 상기와 같은 종래의 광선로 공유 결합기(100)는 하나의 광선로를 공유할 수 있도록 기존에 길게 배치된 하나의 광선로의 양단부에 각각 설치되는 것으로서, 광선로의 한쪽 단부와 송신기 사이와 광선로의 다른쪽 단부와 수신기 사이에 각각 설치되는 것이다.

그러면 상기 파장분할다중화 디바이스(101)에는 두 개의 파장 예컨대 1310nm와 1550nm의 파장을 입,출력하게 되고, 상기 코드포장분할다중화 디바이스(102)에는 다른 두 개의 파장 예컨대 1510nm와 1530nm의 파장을 입,출력하게 된다.

그래서 종래에 사용하고 있는 두 개의 파장 즉 1310nm와 1550nm의 광신호 파장에 다른 두 개의 파장 즉 1510nm와 1530nm의 광신호 파장을 하나의 광선로로 부가적으로 사용할 수 있는 것이다.

그러나 종래에는 하나의 광선로에 별도의 파장을 사용하기 위하여, 밴드위드(Bandwidth)가 좁으면서 다수의 디바이스 케이스케이드(device casecade)를 사용하기 때문에 손실(loss)이 크고 아이솔레이션(Isolation)이 작으며, 다수의 디바이스를 전체적으로 결합하기 때문에 전체 사이드(Size)가 크다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 전체 사이즈를 작게 하면서 구조를 간단하게 형성함으로써 손실을 줄임과 더불어 광선로를 용이하게 공유하기 위한 광선로 공유 결합기를 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 발명은 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호가 각각 입력되어 네 개의 파장의 광신호가 출력되며, 또한 네 개의 파장의 광신호가 입력되어 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호로 분할 출력되는 것으로 이루어져서 광선로의 양단부에 각각 설치되는 광선로 공유 결합기에 있어서, 기판의 한쪽 면에 제1광입출력소자가 접착되고, 상기 기판의 다른쪽 면에 밴드패스필터가 배치되고, 상기 밴드패스필터의 외부면에 스페이서를 두고 에지필터가 배치되며, 상기 에지필터의 외부면에 제2광입출력소자와 제3광입출력소자가 접착되되, 상기 제1광입출력소자에는 상기 기판, 밴드패스필터, 스페이서 및 에지필터를 관통한 두 개의 광신호가 통과하게 되고, 상기 제2광입출력소자에는 상기 밴드패스필터와 에지필터에서 리플렉싱된 다른 두 개의 광신호가 통과하게 되며, 상기 제3광입출력소자에는 상기 제1광입출력소자와 제2광입출력소자를 통과하는 네 개의 광신호가 통과하게 되는 것으로 이루어지는 광선로 공유 결합기를 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기가 적용되는 광통신 체계인 광전송망을 발췌한 개략적인 구성도로서, 초기의 광전송망에는 두 개의 파장의 광신호를 이용하여 통신을 실현할 수 있도록 광선로(1)의 한쪽 단부에 송신기(2)와 수신기(3)와 결합된 파장분할다중화(WDM) 디바이스(4)와 연결됨과 더불어 다른쪽 단부에 별도의 송신기(5)와 수신기(6)와 결합된 별도의 파장분할다중화 디바이스(7)와 연결된다.

그리고 상기와 같은 초기 광전송망에 다른 두 개의 파장의 광신호를 이용하기 위하여, 상기 광선로(1)의 양단부에 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기(10)를 각각 결합하고, 상기 공유결합기(10)에 송신기(11)와 수신기(12)와 결합된 파장분할다중화 디바이스(13)와 송신기(14)와 수신기(15)와 결합된 파장분할다중화 디바이스(16)과 각각 연결된다.

그러면 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기(10)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호가 각각 입력되어 네 개의 파장의 광신호가 출력되며, 또한 네 개의 파장의 광신호가 입력되어 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호로 분할 출력되는 것이다.

그래서 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기(10)는 기판(10a)의 한쪽 면에 제1광입출력소자(10b)가 접착되고, 상기 기판(10a)의 다른쪽 면에 밴드패스필터(Band Pass Filter)(10c)가 배치되고, 상기 밴드패스필터(10c)의 외부면에 스페이서(Spacer)(10d)를 두고 에지필터(Edge Filter)(10e)가 배치되며, 상기 에지필터(10e)의 외부면에 제2광입출력소자(10f)와 제3광입출력소자(10g)가 접착되는 구조로 이루어진다.

그리고 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1광입출력소자(10b)에는 상기 기판(10a), 밴드패스필터(10c), 스페이서(10d) 및 에지필터(10e)를 관통한 두 개의 광신호 즉 1510nm와 1530nm의 파장의 광신호가 통과하게 되고, 상기 제2광입출력소자(10g)에는 상기 밴드패스필터(10c)와 에지필터(10e)에서 리플렉싱된 다른 두 개의 광신호 즉 1310nm와 1550nm의 파장의 광신호가 통과하게 되며, 상기 제3광입출력소자(10g)에는 상기 제1광입출력소자(10b)와 제2광입출력소자(10f)를 통과하는 네 개의 광신호가 통과하게 된다.

여기서 상기 밴드패스필터(10c)는 대역통과필터라고도 하고 특정 파장의 광만을 통과하게 되는 바, 본 실시예에서는 Bnm의 파장의 광신호와 Cnm의 파장의 광신호를 통과하게 되며, 예컨대 일반적으로 사용되는 1310nm과 1550nm의 파장 사이의 광신호인 1510nm와 1530nm의 파장의 광신호를 통과하게 된다.

상기 에지필터(10e)는 특정 파장보다 길거나 짧은 파장의 광만을 통과하게 되는 바, 본 실시예에서는 파장의 길이가 최하인 Anm의 파장보다 큰 파장의 광신호를 통과하게 되는 바, 도 3에 도시한 바와 같이 통과 파장의 최하인 anm의 파장과 사용 파장의 최하인 Anm의 파장(통상 1310nm의 파장임) 사이의 차이가 20nm보다 작아야 하는 것이고, 통과 파장의 최대인 dnm의 파장과 사용 파장의 최대인 Dnm의 파장(통상 1550nm의 파장임)의 차이가 20nm보다 작아야 하는 것이다.

물론 Anm의 파장의 광신호는 상기 에지필터(10e)를 통과하지 못하고 바로 반사되고, Dnm의 파장의 광신호는 상기 에지필터(10e)를 통과하지만 상기 밴드패스필터(10c)를 통과하지 못하고 반사된다.

그래서 Bnm의 파장과 Cnm의 파장의 광신호는 모든 필터를 통과하게 되므로 제1광입출력소자(10b)와 제3광입출력소자(10g)를 통과하게 되며, Anm의 파장과 Dnm의 파장의 광신호는 에지필터(10e)와 밴드패스필터(10c)를 통과하지 못하므로 제2광입출력소자(10f)와 제3광입출력소자(10g)를 통과하게 된다.

한편 상기 스페이서(10d)는 무시할 정도로 매우 작은 두께를 보유하고 있으나, 상기 에지필터(10e)의 밀도보다 큰 밀도를 보유함이 바람직한 바, 도 4에 도시한 바와 같이 제2광입출력소자(10f)에서 출력되는 두 개의 광신호 중의 하나인 Anm의 파장의 광신호가 상기 에지필터(10e)를 통과하지 못하고 외부 표면층에서 바로 반사되어 제3광입출력소자(10g)로 입력되며 , 다른 하나인 Dnm의 파장의 광신호가 상기 에지필터(10e)를 통과하게 되나 밴드패스필터(10c)를 통과하지 못하고 반사되어 제3광입출력소자(10g)로 입력된다.

여기서 상기 스페이서(10d)의 밀도가 에지필터(10e)의 밀도보다 작게 되면 도 4의 쇄선과 같이 에지필터(10e)를 통과하여 밴드패스필터(10c)에서 반사된 광신호가 제3광입출력소자(10g)에 입력되지 못하는 경우가 발생할 수 있으므로, 무시할 정도로 작은 두께의 스페이서(10d)의 밀도가 에지필터(10e)의 밀도보다 크게 됨이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기를 도 2와 도 3을 참조하여 다시 설명하게 되며, 도면상으로는 신호가 한쪽 방향으로 흐르는 것을 도시하고 있으나, 역방향도 동일하게 작용하게 된다.

여기서 편의상 도 3에 표시된 Anm는 1310nm이고, anm는 1322nm, Bnm는 1510nm, Cnm는 1530nm, Dnm는 1550nm, dnm는 1538nm로 설정하며, 이러한 치수는 경우에 따라 가변할 수 있음은 자명한 사실이다.

그러면 도 2의 좌측과 같이, 제1광입출력소자(10b)에서 출력되는 1510nm와 1530nm의 파장의 광신호가 기판(10a), 밴드패스필터(10c), 스페이서(10d) 및 에지필터(10e)를 통과하여 제3광입출력소자(10g)에 입력된다.

그리고 제2광입출력소자(10f)에서 출력되는 1310nm의 파장의 광신호는 에지필터(10e)를 통과하지 못하고 반사되어 상기 제3광입출력소자(10g)에 입력됨과 더불어 1550nm의 파장의 광신호는 상기 에지필터(10e)를 통과하게 되나 밴드패스필터(10c)를 통과하지 못하고 반사되어 상기 제3광입출력소자(10g)에 입력된다.

이에 따라 도 3의 좌측에 도시된 상기 제3광입출력소자(10g)에서 1310nm, 1550nm, 1510nm, 1530nm의 파장의 광신호가 통과되어 광선로(1)를 따라 흘러서 도 3의 우측에 도시된 제3광입출력소자(10g)로 출력된다.

그러면 도 3의 우측에 도시된 제3광입출력소자(10g)에서 출력되는 광신호 중의 1310nm의 파장의 광신호는 에지필터(10e)를 통과하지 못하고 반사되어 도면상 우측의 제2광입출력소자(10f)로 입력됨과 더불어 1550nm의 파장의 광신호는 밴드패스필터(10c)를 통과하지 못하고 반사되어 도면상 우측의 제2광입출력소자(10f)로 입력된다.

또한 도 3의 우측에 도시된 제3광입출력소자(10g)에서 출력되는 광신호 중의 1510nm와 1530nm의 파장의 광신호는 에지필터(10e), 밴드패스필터(10c)를 통과하여 제1광입출력소자(10b)에 그대로 입력된다.

이렇게 본 발명은 간단한 구조로 구성된 광선로 공유 결합기를 이용하여, 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호를 각각 입력하고, 하나의 광선로를 이용하여 전송하게 되며, 입력된 각각의 광신호를 다시 분리하여 출력할 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기는 밴드패스필터와 에지필터를 적층한 간단한 구조로 형성되기 때문에, 전체 사이즈를 작게 형성하게 되어 현재의 광전송망의 공간을 크게 변화하지 않고도 부가적으로 설치할 수 있으며, 광신호의 손실을 용이하게 줄임과 더불어 광선로를 용이하게 공유할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기가 적용되는 광전송망의 발췌 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기를 나타내는 개략적인 단면 구성도,

도 3과 도 4는 본 발명에 의한 광선로 공유 결합기를 설명하는 도면,

도 5는 종래에 관련하는 광선로 공유 결합기를 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 광선로 공유 결합기

10a : 기판

10b,10f,10g : 제1,제2,제3광입출력소자

10c : 밴드패스필터

10d : 스페이서

10e : 에지필터

Claims

두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호가 각각 입력되어 네 개의 파장의 광신호가 출력되며, 또한 네 개의 파장의 광신호가 입력되어 두 개의 파장의 광신호와 다른 두 개의 파장의 광신호로 분할 출력되는 것으로 이루어져서 광선로의 양단부에 각각 설치되는 광선로 공유 결합기에 있어서,

기판(10a)의 한쪽 면에 제1광입출력소자(10b)가 접착되고, 상기 기판(10a)의 다른쪽 면에 밴드패스필터(10c)가 배치되고, 상기 밴드패스필터(10c)의 외부면에 스페이서(10d)를 두고 에지필터(10e)가 배치되며, 상기 에지필터(10e)의 외부면에 제2광입출력소자(10f)와 제3광입출력소자(10g)가 접착되되,

상기 제1광입출력소자(10b)에는 상기 기판(10a), 밴드패스필터(10c), 스페이서(10d) 및 에지필터(10e)를 관통하는 두 개의 광신호가 통과하게 되고, 상기 제2광입출력소자(10f)에는 상기 밴드패스필터(10c)와 에지필터(10e)에서 리플렉싱되는 다른 두 개의 광신호가 통과하게 되며, 상기 제3광입출력소자(10g)에는 상기 제1광입출력소자(10b)와 제2광입출력소자(10f)를 통과하는 네 개의 광신호가 통과하게 되는 것으로 이루어지는 광선로 공유 결합기.