KR100535773B1 - 가변형 광 신호 분배 장치 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은, 가변형 광 신호 분배 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 등가의 광 분기율을 가지는 다분기 광 스플리터와 다수의 다결합 광 컴바이너의 연결 조합을 이용하여 입력 광 신호의 출력비(분기율)를 다양하게 조정할 수 있는, 가변형 광 신호 분배 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 가변형 광 신호 분배 장치에 있어서, 광 신호를 입력받아 등가의 광 분기율을 가지는 n 분기(n은 2 이상의 자연수)의 광 신호로 분기시키기 위한 광 신호 다분기 수단; 및 상기 광 신호 다분기 수단으로부터 분기된 n분기의 광 신호를 연결 조합에 따라 각각 결합하여 출력하기 위한 다수의 광 신호 다결합 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 광 신호 분배 장치, 광 신호 결합 장치 등에 이용됨.

Description

가변형 광 신호 분배 장치{VARIABLE OPTICAL SIGNAL DISTRIBUTOR}
본 발명은, 가변형 광 신호 분배 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 등가의 광 분기율을 가지는 다분기 광 스플리터와 다수의 다결합 광 컴바이너의 연결 조합을 이용하여 입력 광 신호의 출력비(분기율)를 다양하게 조정할 수 있는, 가변형 광 신호 분배 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 섬유를 통하여 전송되는 광 신호를 둘 이상의 다른 광 섬유로 나누어 전송하는 장치인 광 스플리터(광 신호 분배 장치) 혹은 광 커플러(광 신호 결합 장치)는 여러가지 다양한 광학 실험용으로 사용되거나 통신용으로 사용된다. 특히, 수동형 광 통신 네트워크(PON : Passive Optical Network)에서 광 스플리터는 하나의 서버로부터 발생되는 광 신호를 별도의 전기적인 장치 없이 광 전송로 상에서 나누어 여러 개의 단말 장치로 전송하기 위한 중요한 광 부품으로서 사용된다.
그런데, 종래의 일반적인 광 스플리터(또는 광 커플러)는 광 신호가 분배되는 비율이 고정되어 있기 때문에 광 스플리터를 네트워크에 적용할 때에 분기되는 광 신호의 세기 또는 비율을 재조절하기 어려운 문제점이 있었다.
즉, 광 신호의 분배율(분기율)이 고정되어 있는 광 스플리터를 사용하여 수동형 광 통신 네트워크(PON : Passive Optical Network) 등과 같은 광 네트워크를 구성하면, 각 분기점마다 요구되는 다양한 광 신호 분배가 어렵고, 망의 구성이 변화되었을 때 광 신호의 분배율을 변경시킬 수 없기 때문에 광 네트워크의 설계 및 관리가 어려운 문제점이 있다.
도 1은 종래의 고정형 광 신호 분배 장치를 이용한 광 네트워크의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 고정형 광 신호 분배 장치를 이용한 광 네트워크는, 하나의 서버(11)에서 두개의 단말 장치(12,13)로 광 신호를 분배하기 위하여 중간 지점에 1×2 분기 광 스플리터(14)를 사용하고 있다. 이와 같이 구성된 광 통신 네트워크(PON : Passive Optical Network) 구성에서 단말 장치를 하나 더 추가하여 망을 증설해야 한다면 도 2 또는 도 3과 같이 광 스플리터를 교환하거나 추가하여 망을 구성하여야 할 것이다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 1×2 분기 광 스플리터(14)를 1×3 분기 광 스플리터(26)로 교체하여 망을 구성할 수도 있고, 서버에서 출력되는 광 신호의 세기가 충분하다면 도 3에 도시된 바와 같이 두개의 1×2 분기 광 스플리터(34,37)를 이용하여 망을 구성할 수도 있을 것이다.
그러나, 이러한 종래 방법은 광 통신 네트워크 구성에 변화가 있을 때마다 광 스플리터를 교체하여야 하므로, 대규모 통신망 환경에서는 적합치 못하며, 광 스플리터 교체시마다 서비스의 단절이 발생하는 문제점이 있다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이 다단계로 광 스플리터를 연결하여 망을 확장하는 방법은 광 스플리터 추가에 따른 급격한 광 파워 감소로 인하여 전체적으로 확장할 수 있는 단말 장치의 개수가 한정되는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 등가의 광 분기율을 가지는 다분기 광 스플리터와 다수의 다결합 광 컴바이너의 연결 조합을 이용하여 입력 광 신호의 출력비(분기율)를 다양하게 조정할 수 있는, 가변형 광 신호 분배 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가변형 광 신호 분배 장치에 있어서, 광 신호를 입력받아 등가의 광 분기율을 가지는 n 분기(n은 2 이상의 자연수)의 광 신호로 분기시키기 위한 광 신호 다분기 수단; 및 상기 광 신호 다분기 수단으로부터 분기된 n분기의 광 신호를 연결 조합에 따라 각각 결합하여 출력하기 위한 다수의 광 신호 다결합 수단을 포함한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 가변형 광 신호 분배 장치의 일실시예 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가변형 광 신호 분배 장치는, 등가의 광 분기율을 가지는 다분기 광 스플리터(41)와 다수의 다결합 광 컴바이너(42,43)를 포함한다.
즉, 입력 링크(401)로부터 입력되는 광 신호는 1×4 다분기 광 스플리터(41)에 의하여 각 분기마다 입력 광 신호의 1/4(25%) 세기로 분배된다. 그러면, 1×4 다분기 광 스플리터(41)와 연결될 2개의 4×1 다결합 광 컴바이너(42,43)는 1×4 다분기 광 스플리터(41)와의 연결 방법에 따라 25%의 변화율로 출력 링크(402,403)의 광 분배율(분기율)을 변화시킬 수 있다. 이 때, 광 컴바이너(42,43)는 다분기 광 스플리터(41)의 각 분기로부터 입력되는 어떠한 광 신호도 최소한의 손실로 공통 출력선(402,403)으로 전달하는 기능을 가지고 있다.
즉, 1×4 다분기 광 스플리터(41)의 모든 분기를 제 1 다결합 광 컴바이너(42)에 연결하면 입력 링크(401)로부터 입력되는 광 신호의 100%가 제 1 출력 링크(402)로 전달된다.
그리고, 1×4 다분기 광 스플리터(41)의 제 1 분기(411)를 제 1 다결합 광 컴바이너(42)에 연결하고, 나머지 제 2,3,4 분기(412,413,414)를 제 2 다결합 광 컴바이너(43)에 연결하면, 입력 링크(401)로부터 입력되는 광 신호의 25%는 제 1 출력 링크(402)로 전달되고, 나머지 75%는 제 2 출력 링크(403)로 전달된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 1×4 다분기 광 스플리터(41)의 제 1,2 분기(411,412)를 제 1 다결합 광 컴바이너(42)에 연결하고, 나머지 제 3,4 분기(413,414)를 제 2 다결합 광 컴바이너(43)에 연결하면, 입력 링크(501)로부터 입력되는 광 신호는 제 1 출력 링크(502) 및 제 2 출력 링크(503)로 각각 절반(50%)씩 전달된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 1×4 다분기 광 스플리터(41)의 분기를 제 1 다결합 광 컴바이너(42) 및 제 2 다결합 광 컴바이너(43)에 어떻게 연결하느냐에 따라서, 입력 링크(401,501)로부터의 광 신호를 1:0, 0.25:0.75, 0.5:0.5, 0.75:0.25, 0:1로 분배할 수 있게 된다. 이 때, 에너지 보존의 법칙에 따라 제 1 다결합 광 컴바이너(42) 및 제 2 다결합 광 컴바이너(43)의 출력 광 신호의 총량은 입력 광 신호의 양보다 클 수 없다.
한편, 일반적으로 n 개(n은 2 이상의 자연수)의 분기율을 갖는 가변형 광 신호 분배 장치를 구현하기 위해서는 1개의 다분기 광 스플리터와 n 개의 다결합 광 컴바이너가 필요하게 된다. 이 때, 다분기 광 스플리터 및 다결합 광 컴바이너 각각은 얻고자 하는 가변 단계수-1 만큼의 분기를 가지고 있어야 한다. 예를 들어, 2분기율을 갖는 가변형 광 신호 분배 장치가 5 단계(0%, 25%, 50%, 75%, 100%)의 변화율을 갖기 위해서는 1×4 다분기 광 스플리터 1개와 4×1 다결합 광 컴바이너 2개가 필요하다.
즉, n 개의 출력선마다 m 단계의 변화율을 갖는 가변형 광 분배 장치는 (m - 1) 분기의 광 스플리터 1개와 (m - 1) 결합의 광 컴바이너 n 개가 필요하게 된다. 일반적으로 가변형 광 신호 분배 장치의 변화율은 출력 분기율보다 큰 특징(m>n)을 갖는데, 이는 n 분기의 가변형 광 신호 분배 장치를 구성하기 위해서는 최소한 n 분기의 광 광 스플리터 1개와 n 결합의 광 컴바이너 n 개 이상이 필요함을 의미한다.
도 6은 본 발명에 따른 가변형 광 신호 분배 장치를 구성하는 다분기 광 스플리터와 다결합 광 컴바이너의 연결에 대한 일실시예 설명도이다. 이 때, 최적 균등 분배비란 각각의 다분기 광 스플리터 및 다결합 광 컴바이너의 연결 조합에서 입력 광 신호를 고르게 분배할 수 있는 가장 적정한 분배비를 예로 보인 것으로서, 다분기 광 스플리터 및 다결합 광 컴바이너의 분기율에 따라 균등한 분배비를 얻을 수 없는 경우도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 가변형 광 신호 분배 장치는 종래의 고정형 스플리터를 이용하여 광 통신 네트워크를 구성할 경우에 망의 재구성이 어려운 단점을 보완하여 광 출력 분기율을 유연하게 조절할 수 있으므로, 이미 구성된 광 통신 네트워크에 접속하는 단말 장치의 수에 맞추어 광 분배율을 조절함으로써 보다 유연한 망 구성이 가능하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같이 본 발명은, 광 통신 네트워크의 구성에 변동 또는 확장이 있을 때, 광 신호 분배 장치의 교환 없이 각 출력 분기선마다 출력되는 광 신호의 비율 조정이 가능하므로, 광 통신 서비스의 단절없이 네트워크의 구성을 유연하게 변동 또는 확장시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 가변형 광 신호 분배 장치 내부의 다분기 광 스플리터와 다결합 광 컴바이너의 연결 조합을 변경하는 간단한 작업에 의하여 광 신호 배분율을 유연하게 조정해 줄 수 있으므로, 광 통신 네트워크 유지 비용을 줄일 수 있고, 관리에 소요되는 노력을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 고정형 광 신호 분배 장치를 이용한 광 네트워크의 일실시예 구성도.
도 2 및 도 3은 종래의 고정형 광 신호 분배 장치를 이용한 광 네트워크의 다른 실시예 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 가변형 광 신호 분배 장치의 일실시예 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 가변형 광 신호 분배 장치의 연결 관계를 설명하기 위한 일실시예 설명도.
도 6은 본 발명에 따른 가변형 광 신호 분배 장치를 구성하는 다분기 광 스플리터와 다결합 광 컴바이너의 연결 조합에 대한 일실시예 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
401,501 : 입력 링크 402,403,502,503 : 출력 링크
41 : 다분기 광 스플리터 42,43 : 다결합 광 컴바이너

Claims (3)

  1. 가변형 광 신호 분배 장치에 있어서,
    광 신호를 입력받아 등가의 광 분기율을 가지는 n 분기(n은 2 이상의 자연수)의 광 신호로 분기시키기 위한 광 신호 다분기 수단; 및
    상기 광 신호 다분기 수단으로부터 분기된 n분기의 광 신호를 연결 조합에 따라 각각 결합하여 출력하기 위한 다수의 광 신호 다결합 수단
    을 포함하는 가변형 광 신호 분배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 신호 다분기 수단 및 상기 각 광 신호 다결합 수단은,
    같은 개수의 분기를 갖는 것을 특징으로 하는 가변형 광 신호 분배 장치,
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 신호 다결합 수단 각각은,
    상기 광 신호 다분기 수단과의 연결 조합에 따라 출력 광 신호의 분배비를 조정하는 것을 특징으로 하는 가변형 광 신호 분배 장치.
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