KR100628727B1 - 자유공간 무선 광통신용 송신기와 수신기 및 이의 응용장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자유공간 즉 공기를 통해 광신호를 송수신하여 통신하는 방식을 이용한 무선 광통신 링크(OWLL ; Optical WireLess Link) 및 이를 이용한 자유공간 무선 광통신 네트워크(FSON ; free space optical network) 시스템을 가능케 하는 무선 광통신용 송신기와 수신기 및 이를 응용한 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 무선 광통신용 송신기는, 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원; 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 광검출 소자; 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 광검출 소자와 연결되어 상기 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로; 및 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 광학계를 포함한다.

Description

자유공간 무선 광통신용 송신기와 수신기 및 이의 응용 장치{OPTICAL TRANSMITTER, RECEIVER FOR FREE SPACE OPTICAL COMMUNICATION AND NETWORK SYSTEM AND APPLICATION APPARATUS THEREOF}

본 발명은 자유공간 즉 공기를 통해 광신호를 송수신하여 통신하는 방식을 이용한 무선 광통신 링크(OWLL; Optical WireLess Link) 및 이를 이용한 자유공간 무선 광통신 네트워크(FSON; free space optical network) 시스템을 가능케 하는 무선 광통신용 송신기와 수신기 및 이를 응용한 장치에 관한 것이다.

21세기 미래 정보 통신 사회는 가입자가 대용량의 초고속 정보 교환을 할 수 있는 사회 환경을 요구하고 있으며, 이는 광섬유를 이용한 초고속 광통신 기술과 초고주파 대역의 무선통신 기술의 발전이 있었기 때문에 가능하게 되었다. 1970년대에 시작된 광통신 관련 연구는 전송손실을 극소화하여 전송거리를 확대하고 초고속 대용량으로 전송하기 위해 지난 10여 년 동안 발전을 거듭하여 이미 실용화 단계에 접어들어, 기간 광통신망의 대역폭은 100Gbps를 넘어서 2000년대에는 Tbps급을 바라보게 되었다. 그러나 아직도 최종 사용자 혹은 가입자에게 수십 Mbps이상의 정보를 제공하여 주는 제반 기술은 매우 미흡한 실정이다.

초고속 광대역 종합 통신망 구축에 있어 정보 전달의 고속성, 병렬성, 대용 량성을 보장하는 광통신 기술의 핵심적인 역할은 이론의 여지가 없다. 기존 무선통신 시스템의 경우 현재 2GHz 대의 PCS 시스템에서의 데이터 전송은 수십 kbps로 무선 멀티미디어 서비스를 제공하기에는 매우 부족하다. 이와 관련하여 제 3 세대 무선 통신인 최대 2Mbps의 데이터 전송 속도를 갖는 IMT-2000 관련 연구가 국내외에 걸쳐 매우 활발히 진행되어 실용화 단계에 있다. 그러나 HDTV 등의 초고속 데이터 전송을 위한 차세대 멀티미디어 시스템에서는 가입자에게 수십 ~ 수백Mbps의 데이터 전송을 요구하고 있는 실정이므로 IMT-2000 역시 궁극적인 해결 방법이라 할 수는 없을 것이다.

차세대 멀티미디어는 문자, 데이터, 오디오, 그래픽, 사진, 애니메이션, 영상 등의 다양한 정보 형태가 통합되어 생산, 수집, 전달, 및 가공 처리되게 하는 시스템 및 서비스이고, 멀티미디어 산업은 이들 활동과 관련된 산업영역을 가리킨다. 최근 멀티미디어 정보 산업은 컴퓨터 및 통신 부문에서의 기술 발달로 정보의 내용, 형태 및 교류 방법에 있어서의 디지털화, 양방향화, 비동기화, 영상-음향 등 종합화의 방향으로 나아가고 있다. 이러한 기술 발전이 산업 구조에 미치는 영향은 혁명적이다. 현재의 멀티미디어 서비스에서 나타나는 가장 중요한 방해요소로는 용량이 부족한 통신망의 성능이 지적되고 있으며, 차세대 멀티미디어를 확대 재생산시킬 수 있는 견인차는 결국 초고속 대용량의 고도화된 통신망을 경제적으로 개인 가입자에게 제공할 수 있는 데에 달려있다.

이러한 초고속 대용량의 정보를 개인 가입자에게 제공할 수 있는 통신망 기술로는 FTTH(fiber-to-the-home)만이 유일한 방법으로 생각되고 있으나, FTTH의 경 우는 설치가 어렵고 통신 장치 이외에도 광섬유의 매설에 추가 비용이 발생하므로 설치비가 크다는 문제점이 있다. 또한 광송수신 모듈에 있어서도, LD(laser diode) 및 PD(photo detector)와 광섬유를 정렬하는 공정이 추가적으로 필요하게 된다. 본 발명은 기지국(BS; base station)과 이동전화 서비스 스위칭 센터(mobile service switching center) 등과 같은 중앙 기지국(CBS; central base station) 간의 연결을 기존의 동축케이블 망이나 초고주파 발진기(oscillator) 및 변조기(modulator) 등의 마이크로파(MW; microwave) 송수신 장치를 이용하는 무선통신망 대신에, 보다 경제적이고 설치가 용이하여 FTTH의 문제점을 해결할 수 있는 자유공간 무선 광통신을 가능케 할 수 있는 매우 경제적인 무선 광통신용 송수신 모듈을 목표로 하고 있다.

현재까지의 자유공간 무선 광통신은 설치가 신속하고 용이하여 서비스를 곧바로 제공할 수 있으며, 통신 보안이 물리적으로 확보된다는 장점을 갖고 기존 유선망의 백업(back-up)용으로 사용되거나, 빠른 설치를 요구하는 경우를 고려한 점 대 점 연결에 주안점을 두고 고출력의 송수신기 개발에 주로 전념하여 왔으므로 그 실용적 측면이 별로 크지 않았었다.

따라서, 본 발명에서는 기존의 단순 점-대-점 방식과는 다른 OWLL 및 OWLL을 이용한 FSON 시스템을 이용해 다수의 가입자 혹은 사용자에게 초고속 대용량의 정보를 안정적으로 제공하는 데 적합한 새로운 개념의 경제적인 자유공간 무선 광통신용 송수신기 모듈을 제안하는 것이다.

상기 종래 기술의 문제점 및 한계를 해결하기 위해 도출된 새로운 개념의 OWLL 및 FSON 시스템은 차세대 멀티미디어 시대를 대비하여 기존의 유, 무선 통신망과 차별성을 지니며 고속 인터넷, 점-대-점 및 점-대-다지점 데이터, 오디오, 영상전송 등 복합적인 멀티미디어 통신서비스를 초고속, 대용량으로 안정성과 효율성을 지니며 제공할 수 있는 자유공간 무선 광통신 방법이다.

초고속 대용량의 통신 시스템에 있어서, 전송거리 및 전송률에 따라 기본 블록을 설정하고, 이러한 블록들을 다양하게 조합하여 가입자의 위치와 거리에 영향을 받지 않으며 초고속 대용량의 정보를 제공할 수 있는 OWLL 및 FSON 시스템은 완전히 새로운 개념의 통신 시스템이다. 이러한 OWLL 및 FSON 시스템은 대기의 난기류(turbulence), 온도변화 (temperature gradient), 눈, 비, 안개 등에 대해 강건한(robust)해야 하고, 주위 상황에 따라 광출력의 세기, 광출력의 방향, 비트레이트(bit-rate) 등을 적응적으로 변화시킬 수 있어야 한다. 아울러 송수신 상태를 종합적으로 감시, 감독하며 운영할 수 있는 시스템으로 구성되어야 할 필요가 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 필수적인 것이 OWLL 및 FSON 시스템을 가능케 하는 경제적인 OWLL 및 FSON 시스템용 송신기와 수신기 및 이를 이용한 각종 응용장치들이다. 따라서 본 발명에서는 OWLL 및 FSON용 송신기, 수신기 및 이의 응용장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 소형화, 경량화, 저가화, 안정화되고 신뢰성을 확보할 수 있는 무선 광통신용 송신기, 수신기 및 이의 응용장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 하나의 인쇄회로기판에 레이저 다이오드 등의 광원, 광검출 소자와 같은 광 송신 및 수신용 광전자부품과 이와 관련된 회로들을 집적 형성하고, 이러한 인쇄회로기판과 광학계를 표준화된 모듈로 제작하여 쉽게 조립할 수 있도록 한 OWLL 및 FSON 정보통신 서비스 제공을 위한 송수신 장치를 다양하게 제공한다.

즉, 본 발명에 따른 무선 광통신용 송신기는, 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 광검출 소자, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 광원과 연결되어 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 광검출 소자와 연결되어 광검출 소자로부터 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로, 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 광학계를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 광원은 레이저 다이오드 또는 발광 다이오드인 것이 바람직하며, 광원과 광검출 소자는 플립 칩 본딩 방식으로 인쇄회로기판에 부착될 수 있고, 광원 구동 및 제어 회로는 제 1 단자를 통해 펄스를 출력하여 광원을 구동하는 광원 구동 회로와 제 4 단자를 통해 입력된 출력 제어 신호에 의거하여 광원 구동 회로의 출력을 제어하는 자동 출력 제어 회로를 포함할 수 있다.

또한, 광학계는 렌즈와 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 렌즈 홀더를 포 함하여 이루어지며, 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬(Fresnel) 렌즈이고, 인쇄회로기판과 광학계는 인쇄회로기판과 광학계에 각각 형성된 나사부를 이용해 조립될 수 있다. 한편, 송신기로부터 나오는 빛은 눈에 대해 안전한 것이 바람직하다.

광원의 출력 광원 구동 및 제어 회로의 구동 전류는 송신기에서 요구되는 전송 거리에 따라 적절한 값을 갖도록 하여 다양한 전송 거리에 대해 규격화된 블록으로 송신기를 제조할 수 있으며, 인쇄회로기판과 광학계를 조립하기 위한 나사부를 규격화하여 다양한 크기의 렌즈를 갖고 있는 광학계를 필요에 따라 조립하여 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 무선 광통신용 수신기는, 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 광검출 모듈과 연결되어 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로, 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 광검출 모듈의 광검출 소자로 전달하는 광학계를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 광검출 모듈은, 광검출 소자와 연결되어 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치증폭기를 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 광통신용 수신기 회로는, 제 1 단자를 통해 상기 광검출 모듈로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로를 포함하여 이루어지고, 그렇지 않은 경우에는, 광통신용 수신기 회로가 전치 증폭기를 포함하도록 구성된다.

한편, 광통신용 수신기 회로는 입력 신호의 크기를 외부에서 모니터링할 수 있도록 하기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 것이 바람직하며, 제 4 단자는 입력 신호의 크기를 외부로 표시할 수 있는 표시장치와 연결되거나, 제 4 단자를 통해 출력되는 입력 신호의 크기를 상기 송수신기 외부의 기지국으로 전달할 수도 있다.

본 발명에 따른 무선 광통신용 송수신기는, 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 1 광원, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 제 1 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 1 광검출 소자, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 제 1 광원과 연결되어 제 1 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 제 1 광검출 소자와 연결되어 제 1 광검출 소자로부터 제 1 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 제 1 광원 구동 및 제어 회로, 상기 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 제 1 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 송신 광학계, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 2 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 광검출 모듈과 연결되어 광검출 모듈로 부터 신호를 입력받는 제 5 단자, 전원을 입력받기 위한 제 6 단자, 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 제 1 광통신용 수신기 회로, 상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 광검출 모듈의 제 2 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계를 포함하여 구성된다.

여기에서, 송신 광학계와 수신 광학계는 동일한 방향으로 형성되어 있을 수 있으며, 서로 동일한 구성을 가질 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 제 1 광원 구동 및 제어 회로의 제 1 단자와 연결되어 있는 제 2 광통신용 수신기 회로, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 제 2 광통신용 수신기 회로와 연결되어 있는 제 3 광검출 소자, 상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 제 1 광통신용 수신기 회로의 제 7 단자와 연결되어 있는 제 2 광원 구동 및 제어 회로, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 제 2 광원 구동 및 제어 회로와 연결되어 있는 제 2 광원을 더 포함할 수도 있으며, 제 3 광검출 소자와 연결되어 있는 제 1 광섬유 전송선, 제 2 광원과 연결되어 있는 제 2 광섬유 전송선, 제 1 및 제 2 광섬유 전송선과 연결되어 있으며, 비-절연 트위스티드 페어 케이블(UTP; unshielded twisted-pair) 포트를 갖고 있는 미디어 컨버터를 더 포함할 수도 있다. 또한, UTP 포트를 갖고 있는 미디어 컨버터 회로는 상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 미디어 컨버터 회로가 제 1 광원 구동 및 제어 회로의 제 1 단자 및 제 1 광통신용 수신기 회로의 제 7 단자와 직접 연결될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 무선 광통신용 트랜스폰더는, 인쇄회로기판 위에 형성된 광원, 제 1 광검출 소자, 광원 구동 및 제어 회로와 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 광원 구동 및 제어 회로와 연결되어 입력된 신호를 다중화하여 상기 광원 구동 및 제어 회로로 출력하는 다중화기 및 송신 광학계를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광검출 모듈, 광통신용 수신기 회로와, 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 광통신용 수신기 회로로부터 신호를 입력받아 역다중화된 신호를 출력하는 역다중화기 및 수신 광학계를 포함한다.

여기에서, 광원, 제 1 광검출 소자, 광원 구동 및 제어 회로와 다중화기가 하나의 기판에 형성되고, 광검출 모듈, 광통신용 수신기 회로, 역다중화기가 다른 하나의 기판에 형성될 수도 있으며, 광원, 제 1 광검출 소자, 광원 구동 및 제어 회로가 하나의 기판에, 다중화기와 역다중화기가 다른 하나의 기판에, 광검출 모듈, 광통신용 수신기 회로가 또다른 하나의 기판에 형성될 수도 있으며, 역다중화기는 드롭포트를 다중화기는 애드포트를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 무선 광통신용 송신기의 다른 예는, 광원, 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 광검출 소자, 광원 및 광검출 소자와 일체형으로 형성되어 있으며 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부로 송신하는 광학계를 포함하는 광학 모듈과, 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 광원과 연결되어 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 광검출 소자와 연결되어 광검출 소자로부터 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있 는 광원 구동 및 제어 회로를 포함하며, 광원과 제 3 단자 사이 및 광검출 소자와 제 4 단자 사이는 가요성 전기선으로 연결되어 있다.

본 발명에 따른 무선 광통신용 수신기의 다른 예는, 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 광검출 모듈과 일체형으로 형성되어 있으며 외부로부터 빛을 수신하여 광검출 모듈의 광검출 소자로 전달하는 광학계를 포함하는 광학 모듈과, 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 광검출 모듈과 연결되어 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로를 포함하며, 광검출 모듈과 제 3 단자 사이는 가요성 전기선으로 연결되어 있다.

본 발명에 따른 무선 광통신용 송수신기의 다른 예는, 송신 광학 모듈, 수신 광학 모듈을 포함하며, 하나의 인쇄회로기판 위에 광원 구동 및 제어 회로와 광통신용 수신기 회로가 형성되어 있고, 광원 및 광검출 소자와 광원 구동 및 제어 회로 사이는 제 1 가요성 전기선으로 연결되어 있으며, 광검출 모듈과 광통신용 수신기 회로 사이는 제 2 가요성 전기선으로 연결되어 있다. 상기 인쇄회로기판은 응용 장치를 위한 다른 회로를 더 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 송신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 2는 도 1의 무선 광통신용 송신기 내의 광원 구동 및 제어 회로의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 3과 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 광통신용 송신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 수신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 6은 도 5의 무선 광통신용 수신기 내의 수신기 회로의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 7은 도 5의 무선 광통신용 수신기 내의 광학계의 일례를 나타내는 도면이다.

도 8과 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 광통신용 수신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 송수신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이더넷과 접속 가능한 무선 광통신용 송수신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 광섬유 링크를 통해 이더넷과 접속 가능한 무선 광통신용 송수신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 트랜스폰더의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송신부와 수신부를 분리한 무선 광통 신용 트랜스폰더의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 송신부, 다중화/역다중화부, 수신부를 분리한 무선 광통신용 트랜스폰더의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 16은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무선 광통신용 송신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 17은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무선 광통신용 수신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

도 18은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무선 광통신용 송수신기의 구조를 나타내는 개념도이다.

[발명의 실시를 위한 형태]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 송신기의 구조를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 송신기(100)의 개념도이고, 도 2는 도 1의 송신기에 사용되는 광원 구동 및 제어 회로의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 1에 나타난 바와 같이, 송신기(100) 외부의 자유공간으로 무선 광통신 신호를 담은 빛을 송신하기 위한 광원으로 레이저 다이오드(LD; laser diode)(110)가 인쇄회로기판(PCB; printed circuit board)(101) 상에 형성되어 있다. LD(110)로부터 나온 빛은 광학계(140)를 통해 시준(collimation)되어 자유 공간으로 송신된다. 광원으로는 LD 외에도 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 등이 사용될 수 있으며, LD로는 Febry-Perot LD나, DFB-LD(distributed feedback LD), VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 등 다양한 종류의 LD를 모두 사용할 수 있다. 어떤 종류의 광원을 송신기에 사용할 것인가는 송신기의 송신 거리와도 관련된다. 송신거리 별로 초근거리(100m 이하), 근거리(50- 300m), 중거리(150 - 500m), 장거리(500 - 2000m)로 송신기를 구분할 수 있는데, 예를 들어 초근거리용 송신기에서는 명목 파장이 0.85*10-6m인 VCSEL을 광원으로 사용하는 것이 좋다. 또한, 본 발명에 따른 송신기를 500m 이하의 중거리 또는 300m 이하의 근거리 무선 광통신에서 사용할 경우 LD에서 나오는 빛의 명목 파장은 1.3*10-6m 또는 1.55*10-6m 등이 될 수 있다. 광원으로부터 나오는 빛은 눈을 비롯한 인체에 대한 안전기준을 만족하는 것이 바람직하다.

또한, PCB(101) 상에는 LD(110)와 약간의 간격을 두고 인접하여 LD(110)로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 광검출 소자(PD; photodetector)(120)가 형성되어 있다. PD(120)로는 MSM(metal-semiconductor-metal) PD, PIN(inversely biased P-N junction) PD, APD(avalanche photodiode) 등의 다양한 소자가 사용될 수 있으며, PD(120)는 LD(110)로부터 나오는 빛을 검출하여 이를 LD(110)의 출력을 제어하기 위한 신호로 사용한다.

PCB(101) 상에는 또한, LD(110)를 구동하여 원하는 신호를 출력하기 위한 광원 구동 및 제어 회로(130)가 집적되어 하나의 블록으로 형성되어 있다. 광원 구동 및 제어 회로(130)는 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 알려진 방법으로 미리 만들어진 블록을 이용하여 구성될 수 있다. 여기에서, LD(110)의 출력과 LD(110)를 구동하기 위한 광원 구동 및 제어 회로(130)의 구동 전류는 송신기의 전송 거리에 따라 적절한 값을 갖는 부품으로 구성한다. 즉, 본 발명의 송신기는 전송거리별(예를 들면, 초근거리용, 근거리용, 중거리용, 장거리용 등)로 규격화된 모듈로 제조될 수 있으며, 이를 위해 전송거리 별로 적절한 LD 출력 및 구동 전류를 갖는 PCB 기판을 블록으로 제작하고 이를 적절한 광학계과 조립하여 송신기를 완성할 수 있다.

광원 구동 및 제어 회로(130)의 예를 들면 도 2에 나타난 바와 같다. 즉, 외부로부터 입력신호를 받아 이를 증폭하기 위한 입력증폭기(1302)와, 입력증폭기(1302)를 통해 증폭된 신호를 이용하여 광원인 LD(110)를 구동하는 LD 구동회로(1304)를 포함하고 있으며, PD(120)를 통해 검출된 신호는 광검출증폭기(1306)를 통해 증폭된 후, 자동출력제어회로(1308)로 전달되어 LD 구동회로(1304)를 제어하게 된다. 이를 위해 광원 구동 및 제어 회로(130)는 입력 신호를 입력받기 위한 입력 단자(136) 및 전원을 입력받기 위한 전원 단자(137)와 각각 도선(131, 132)을 통해 전기적으로 연결되어 있으며, LD(110) 및 PD(120)와도 인쇄회로기판 상에 형성된 도선(133, 134)을 통해 전기적으로 연결되어 있다.

LD(110)와 PD(120)는 광원 구동 및 제어 회로(130)와 함께 PCB(101) 상에 집적 형성되어 있는데, LD(110) 및 PD(120)를 PCB(101) 상에 형성하는 방법으로는 플립칩 본딩(flip chip bonding)이나 와이어 본딩(wire bonding) 등의 방식이 사용될 수 있다. 그밖에도, LD와 PD를 일반 PCB가 아니라 작은 면적의 세라믹 기판 위에 얻어 이를 PCB 기판과 하이브리드(hybrid) 형태로 집적하고 와이어 본딩(wire bonding)할 수도 있으며, LD와 PD가 티오캔(TO-can)에 실장된 패키지를 이용할 수도 있다.

한편, 광학계(140)는 렌즈(141)와 렌즈 홀더(142)의 두 부분으로 구성되어 있으며, 광원(110)이 형성되어 있는 PCB(101)에 고정되어 있다. 렌즈(141)로는 통상의 비구면 렌즈를 사용하거나, 프레넬(Fresnel) 렌즈를 사용할 수 있다. 프레넬 렌즈를 사용할 경우 사출 등의 방식으로 쉽게 렌즈를 제작할 수 있으므로 송신기의 제조비용을 줄일 수 있는 등의 장점이 있다. 이때, 사용되는 렌즈의 크기를 송신거리별로 규격화하여 송신기를 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 렌즈 홀더(142)는 렌즈(141)의 위치를 광학계(140) 블록 내에서 앞뒤로 조절할 수 있도록 형성하여 렌즈(141)의 초점거리를 송신기의 사용용도에 따라 맞출 수 있도록 한다. 광원(110)으로부터 나온 빛은 렌즈(141)를 통해 수신기에 의해 수신되기에 적절한 정도로 시준되는데, 송신기(100)로부터 나오는 빛의 최소 명목 빔 분산도(nominal beam divergence)는 1*10-3 라디안이다.

한편, 광학계와 PCB는 서로 쉽게 조립될 수 있는 규격화된 블록으로 만들어 두 부분을 조립하여 고정시킨다. 도 3과 도 4는 광학계와 PCB 부분을 조립하기 위하여 나사부를 형성한 송신기의 예를 나타낸다. 도 3 또는 도 4에 도시한 바와 같이, 광학계(도 3: 340, 도 4: 440)측과 PCB(도 3: 301, 도 4: 401)측에 각각 나사부(도 3: 350, 도 4: 450)가 형성되어 나사를 돌려 두 부분을 조립할 수 있도록 되어 있다. 나사부는 PCB 및 광학계와 일체형으로 형성하거나, PCB 및 광학계와 조립 가능하도록 형성할 수 있다. 도 3과 도 4에서는 나사를 돌려 조립된 형태를 도시하 고 있다. 도 3 내지 도 4에 있어서, 나머지 구성요소는 도 1을 참고로 설명한 것과 유사한 구조를 갖고 있으며, 유사한 구성요소는 유사한 도면부호로 표시되어 있다. 광학계와 PCB 측에 나사부를 형성하기 위하여, 광학계나 PCB를 둘러싸는 틀을 더 형성하고 틀에 나사부를 형성할 수도 있다.

나사부를 형성할 때에는 다양한 크기의 렌즈를 갖는 광학계나 다양한 전송거리별로 규격화된 광전자부품과 필요한 회로가 형성된 인쇄회로기판에 대해 동일한 규격의 나사부를 형성하여 필요에 따라 두 부분을 적절히 조립할 수 있도록 한다. 이렇게 할 경우, 동일한 PCB에 대해서도 송신 거리나 신뢰성 등의 요구사항에 따라 지름이 작은 렌즈나 큰 렌즈를 임의로 장착할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 나사부를 형성하는 등의 방법으로 PCB 측과 광학계를 쉽게 조립할 수 있도록 제조할 수 있으므로 매우 간편하게 적절한 규격의 송신기를 제조할 수 있다.

그밖에도, 송신기를 옥외에 설치하기 위해서는 광학계의 바깥쪽으로 광원의 파장에 대해서 투명한 출력 창을 설치하는 것이 바람직하며, 습기나 온도 변화에 대응하기 위한 보호 덮개나 히터 등을 설치할 수도 있다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 수신기에 대해 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 광통신용 수신기의 개념도이고, 도 6은 도 5의 수신기에 사용되는 광 수신기 회로의 일례를 나타내는 블록도이다.

수신기(500)에는 수신기(500) 외부의 자유공간으로부터 수신되는 빛을 검출하기 위한 광검출 소자(PD; photodetector)(510)가 PCB(501) 위에 형성되어 있다. PD(510)로는 송신기(100)에서 사용된 것과 마찬가지로, MSM(metal-semiconductor- metal) PD, PIN(inversely biased P-N junction) PD, APD(avalanche photodiode) 등의 다양한 소자가 사용될 수 있다. PD(510)는 PCB(501) 위에 와이어 본딩이나 플립칩 본딩의 방식으로 부착되어 있으며, PCB(501) 위에 형성되어 있는 수신기 회로(530)와 도선(531)을 통해 연결되어 있다. 한편, PD를 PCB 기판 위에 형성하는 방법 역시 송신기의 경우와 같이, PCB 기판 위에 직접 PD를 본딩하는 것 외에도, 별도록 세라믹 기판 위에 PD를 형성하고 이 세라믹 기판을 PCB 기판과 하이브리드(hybrid) 형태로 집적시킬 수 있다. 또한 PD 또는 PD와 전치증폭기가 TO-can에 실장된 패키지를 이용할 수도 있다.

수신기 회로(530)는 도 6에 나타난 예와 같이 구성될 수 있는데, 송신기의 경우에서와 같이 미리 만들어진 회로 블록을 사용할 수도 있다. 수신기 회로(530)는, PD(510)로부터의 신호를 증폭하기 위한 전치증폭기(preamplifier)(TIA; trans-impedance amplifier)(520), 전치증폭기(520)로부터 전달된 신호를 다시 증폭하기 위한 신호증폭기(5302), 수신된 신호의 이득을 조절하는 자동이득조절기(5304), 수신된 신호로부터 데이터를 복원하기 위한 데이터 복원 회로(5306), 수신된 신호로부터 클락을 추출하여 데이터 복원 회로(5306)로 제공하는 클락 생성 회로(5308) 등으로 구성될 수 있다. 여기에서, 전치증폭기(520)는 수신기 회로(530) 내부에 포함되어 구성되거나, PD(510)와 함께 블록 형태로 구성될 수 있다. 전치증폭기가 수신기 회로 내부에 구성될 경우 수신기 회로는 도 6의 I 선 오른쪽에 나타난 바와 같은 구성을 갖게 되고, 전치증폭기가 PD와 함께 블록형태로 구성될 경우 수신기 회로는 도 6의 Ⅱ 선 오른쪽에 나타난 바와 같은 구성을 갖게 된다.

수신기 회로(530)는 생성된 전기적 신호를 출력하기 위한 출력 단자(538) 및 전원을 입력받기 위한 전원 단자(537)와 각각 도선(523, 532)을 통해 연결되어 있으며, 출력 신호의 레벨을 모니터하기 위한 추가 단자(539)를 더 포함할 수도 있다.

외부로부터 수신되는 빛은 광학계(540)를 통해 집광되어 PD(510)로 전달된다. 광학계(540)는 송신기(100)의 경우와 유사하게 렌즈(541)와 렌즈 홀더(542)로 구성되어 있다. 도 7에 도 5의 수신기(500)에 사용되는 광학계의 예가 나타나 있다. 도 7에 나타난 바와 같이, 프레넬 렌즈(5411)를 사용할 경우 빔 모음(beam collection)의 효율을 극대화할 수 있으며, 프레넬 렌즈는 사출 등의 매우 경제적인 방법에 의해 제작될 수 있으므로 기존의 다른 형태의 렌즈들보다 경제성을 가질 수 있어 FSON용 송수신 장치의 경제성 확보에 크게 도움을 줄 수 있게 된다. 또한 프레넬 렌즈는 수차(numerical aperture)가 크기 때문에 수신 각도(acceptance angle)가 커서 광 신호를 용이하게 그리고 경제적으로 수신할 수 있다.

수신기 역시 송신기와 마찬가지로 광학계를 PCB와 쉽게 조립할 수 있는 규격화된 블록으로 제조하는 것이 바람직하다. 도 8과 도 9에 광학계와 PCB 부분을 조립하기 위하여 나사부를 형성한 수신기의 예를 나타내었다. 도 8 또는 도 9에 도시한 바와 같이, 광학계(도 8: 840, 도 9: 940)측과 PCB(도 8: 801, 도 9: 901)측에 각각 나사부(도 8: 850, 도 9: 950)가 형성되어 나사를 돌려 두 부분을 조립할 수 있도록 되어 있다. 송신기의 경우와 마찬가지로 나사부는 PCB 및 광학계와 일체형으로 형성하거나 조립 가능하게 형성할 수 있으며, 규격화된 나사부를 형성하여 필 요에 따라 적절한 크기의 렌즈를 조립하여 사용할 수 있다. 도 8과 도 9에서는 나사를 돌려 조립된 형태를 도시하고 있으며, 도 8 내지 도 9에 있어서, 나머지 구성요소는 도 5를 참고로 설명한 것과 유사한 구조를 갖고 있으며, 유사한 구성요소는 유사한 도면부호로 표시되어 있다. 한편, 광학계와 PCB 측에 나사부를 형성하기 위하여, 광학계나 PCB를 둘러싸는 틀을 더 형성하고 틀에 나사부를 형성할 수도 있다.

자유공간 무선 광통신 시스템에 있어 매우 중요한 기능은 송수신 장치가 항상 신뢰성을 유지해야 한다는 것이다. OWLL의 경우에는 광섬유 통신 링크와는 달리 수신되는 신호 크기가 송수신기의 정렬 상태가 나빠짐에 따라 감쇠 (degradation)될 수 있는 요소가 있다. 따라서 OWLL 송수신기의 정렬 상태가 항시 양호하게 유지되고 있는지를 감시해야 한다. 이를 위해서 본 발명의 실시예에서는 도 5에서 나타낸 바와 같이 수신 신호 크기를 항상 감시할 수 있도록 하는 모니터링 단자(539)를 둘 수 있다. 또한, 이 모니터링 단자(539)를 표시장치(도시하지 않음)와 연결하여 수신기에 수신되고 있는 신호의 크기를 외부로 표시할 수도 있다. 표시장치로는 가시광의 LED 등을 쓸 수 있다. 또한, 수신되고 있는 신호의 크기를 외부로 표시하는 것 외에도 수신기 회로 상에서 신호 감쇠 정도를 파악하여 전체 FSON 시스템을 관리 감독하는 중앙 기지국으로 보고하도록 하는 것도 가능하다.

기존의 광섬유를 사용하는 유선 광통신용 송수신기는 일반적으로 LD와 광섬유 혹은 PD와 광섬유를 수 m의 정밀도를 갖고 정렬하여 피그-테일링(pig-tailing)하기 위해 제작 시간을 많이 요하는 정밀한 실장(packaging)이 필요하여 제작 단가 가 매우 높게 된다. 반면에 본 발명에서 제시하는 것과 같은 OWLL 및 FSON용 송수신기는 매우 경제적으로 제작 할 수 있다는 장점을 갖는다. 이와 같이 본 발명에서 제시하는 OWLL 및 FSON용 송수신기는 기존 유선 광통신용 송수신기에 비해 매우 경제적이므로 FSON 시스템을 FTTH (fiber-to-the-home) 시스템 보다 경제성을 확보할 수 있게 하는 매우 중요성을 지닌다.

수신기의 경우 송신기가 내보내는 빛만을 선택적으로 받아들이도록 하는 것이 바람직하다. 송신기가 내보내는 빛은 앞서 설명한 바와 같이, 0.85*10-6m, 1.3*10-6m, 1.55*10-6m 등의 명목 파장을 갖는 빛이 될 수 있다. 이를 위하여 송신기가 내보내는 파장의 빛에 대해서만 투명하고 보통의 자연광을 차단할 수 있는 입력 창을 수신기의 광학계 앞쪽에 설치하는 것이 좋다. 옥외에 설치하여 사용하기 위해서는 수신기 역시 덮개나 히터 등의 장치를 설치하는 것이 필요할 수도 있다.

도 10은 송신기와 수신기가 하나의 모듈로 된 OWLL 및 FSON 시스템용 일체형 송수신기(transceiver, TRX)를 나타내고 있다. OWLL 및 FSON은 기본적으로 양방향 통신이므로 송신기, 수신기가 따로 쓰이는 경우보다 함께 쓰이는 경우가 훨씬 많을 것이다. 이를 위해 도 1과 도 5에 각각 나타낸 송신기와 수신기를 일체형으로 구성한 것이 도 10의 송수신기이다.

도 10에 나타난 바와 같이, 송신용 광학계(1040) 및 수신용 광학계(1140)가 하나의 PCB 기판(1001)과 함께 조립되어 있으며, 해당 PCB 기판(1001)상에 송수신용 회로(1030, 1130)가 집적되어 형성되어 있다. 송신 광학계(1040)와 인접하여 LD(1010)가 PCB(1001) 상에 형성되어 있다. LD(1010)의 출력을 모니터하기 위한 PD(1020)가 송신 광학계(1040) 반대쪽의 PCB 기판(1001) 상에 LD(1010)와 인접하여 형성되어 있으며, LD(1010) 및 PD(1020)는 광원 구동 및 제어 회로(1030)와 연결되어 있다. 수신 광학계(1140)와 인접한 부분에는 PD(1110)가 형성되어 있으며 PD(1110)는 PCB(1001) 상의 수신기 회로(1130)와 연결되어 있다. 그밖의 구조는 각각 도 1과 도 5에 도시한 송신기(100) 및 수신기(500)와 유사하다. 하나의 PCB(1001) 상에 송신기 회로(1030)와 수신기 회로(1130)가 같이 형성되어 있으므로 하나의 전원 단자(1037)로부터 두 회로가 함께 전원을 공급받을 수도 있다.

송신 광학계(1040)와 수신 광학계(1140)는 각각 표준화된 규격에 따른 모듈로 제작하여 PCB(1001)와 조립할 수 있으며, 조립 방법 역시 송신기(100) 또는 수신기(500)에 사용된 것과 동일한 방법을 사용할 수 있다. 또한 도 10에 나타낸 본 발명의 송수신기(1000)는 앞서 설명한 송신기(100)와 수신기(500)의 모든 특징을 동일하게 가질 수 있다.

송신 광학계(1040)와 수신 광학계(1140)는 필요에 따라 동일한 규격의 것을 사용할 수도 있고, 다른 규격의 것을 사용할 수도 있다. 또한, 도 10에 나타난 송수신기(1000)에서는 송신 광학계(1040)와 수신 광학계(1140)가 동일한 방향으로 설치되어 있지만, 필요에 따라서는 송신 광학계와 수신 광학계를 다른 방향으로 설치할 수도 있다. 이를 위해서는 PCB 상에 형성하는 회로 및 광학 소자의 위치를 적절히 조절할 수 있다.

한편, 본 발명의 무선 광통신 링크 및 자유공간 무선 광통신 네트워크 시스템은 기존의 이더넷(ethernet)이나 랜(LAN)과 결합하여 효과적으로 사용될 수 있 다. 이를 위해서는 미디어 컨버터(media converter)를 사용하여 이더넷 신호와 본 발명의 광 송수신기의 신호를 서로 변환한다. 이를 위한 장치(1100)가 도 11에 나타나 있다.

즉, 도 10에 나타난 바와 유사한 송수신기의 PCB 기판(1101)에 데이터 변환을 위한 미디어 컨버터 회로(1110)를 구성하여 이를 송신측의 광원 구동 및 제어 회로(1030) 및 수신측의 수신기 회로(1130)와 각각 연결하면 된다. 미디어 컨버터 회로(1110)에는 이더넷과의 연결을 위한 비-절연 트위스티드 페어 케이블(UTP; unshielded twisted-pair)용 포트(1111)가 마련된다.

그런데, 이더넷을 위한 UTP 케이블은 일정 거리 이상 사용하는 것이 어려우므로 무선 광통신용 송수신기와 미디어 컨버터 사이를 광섬유 링크를 이용하여 연결하여야 하는 경우가 있다. 예를 들면 무선 광통신용 송수신기가 위치한 장소가 건물의 옥상과 같이 가입자가 위치한 곳과 일정 거리 이상인 경우이다. 이 때에는 송수신기의 데이터 신호를 가입자 근처의 미디어 컨버터까지 광으로 전달할 필요가 있다. 이를 위해서는 도 12에 나타난 바와 같이, 무선 광통신용 송수신 모듈을 통해 송수신한 신호를 다시 광섬유 링크를 통해 전달하기 위한 송수신 모듈이 필요하게 된다. 따라서 이 장치(1200)는 각각 두 개씩의 광원(1010, 1160), 광원 구동 및 제어 회로(1030, 1150)와 수신용 광검출 소자(1110, 1060), 수신기 회로(1130, 1050)를 포함하도록 구성되며, 하나의 PCB(1201) 상에 이와 같은 광소자와 회로가 모두 형성된다.

수신 광학계(1140)를 통해 수신되어 제 1 광검출 소자(1110)에 의해 검출된 신호는 제 1 수신기 회로(1130)를 통해 데이터가 복원된 후, 다시 제 2 광원 구동 및 제어 회로(1150)를 통해 변환된다. 변환된 신호로 제 2 광원(LD)(1160)을 구동하여 LD(1160)로부터의 신호가 광섬유 케이블(1170)을 통해 장치(1200) 외부의 미디어 컨버터(1210)로 전달되어 이더넷용 신호로 변환된다. 변환된 신호는 미디어 컨버터(1210)의 UTP 포트(1211)를 통해 이더넷에 연결된다. 반대로 이더넷으로부터의 신호는 UTP 포트(1211)를 통해 미디어 컨버터(1210)로 전달된 후 변환되어 건물 내의 광섬유 링크(1070)를 통해 무선 광통신용 송수신 장치(1200)로 전달된다. 무선 광통신용 송수신 장치(1200)는 이와 같이 광섬유 링크(1070)를 통해 전달되는 신호를 검출하기 위한 제 2 광검출 소자(PD)(1060)를 포함하고 있으며, PD(1060)에 의해 검출된 신호는 제 2 수신기 회로(1050)를 통해 변환된 후 제 1 광원 구동 및 제어 회로(1030)를 통해 다시 변환되어 제 1 광원(1010)과 송신 광학계(1040)를 통해 외부로 전달된다.

FSON을 이용한 가입자망은 매우 다양한 형태로 시도될 수 있다. ATM(asynchronous transfer mode) 방식을 이용한 스타(star) 방식의 망과 링(ring) 방식의 망이 모두 가능하며, 그 외에도 트리(tree), 버스(bus), 메쉬(mesh) 방식의 망 역시 가능하다. 이러한 망을 구성할 때, 한 노드가 중앙 관제소(central base station)로부터 큰 밴드 폭의 데이터를 송수신하여 일부분은 노드 자체에서 활용하고 나머지 데이터는 다른 노드로 다시 중계를 해야 할 경우가 있다. 이런 경우에는 송수신 모듈에 다중화/역다중화의 기능이 필요하다. 도 13은 이러한 다중화/역다중화 기능을 갖춘 본 발명의 무선 광통신용 트랜스폰더의 예를 나타내고 있다.

도 13에 나타난 바와 같이, 송신측의 광원 구동 및 제어 회로(1030)에 다중화기(MUX; multiplexer)(1080)가 연결되어 입력포트(1090)로부터 전달되는 데이터를 다중화하여 광원 구동 및 제어 회로(1030)로 전달하도록 되어 있으며, 수신측의 수신기 회로(1130)에는 반대로 역다중화기(DEMUX; demultiplexer)(1180)가 연결되어 자유공간으로부터 수신된 신호를 역다중화하여 출력포트(1190)로 내보낸다. 광원 구동 및 제어 회로(1030), 다중화기(1080), 수신기 회로(1130), 역다중화기(1180)은 모두 하나의 PCB기판(1301) 상에 형성되어 있으며, 그밖의 구조는 도 10에 나타낸 바와 같은 송수신기(1000)와 유사하다.

한편, 가입자망을 ATM 방식을 이용한 링 망으로 구성하는 경우에는 전달받은 신호 중 일부 대역폭의 신호를 가입자에게 분배하고, 다시 가입자로부터 받은 신호를 부가하여 전송할 수 있는 신호 패킷의 애드/드롭(ADD/DROP) 기능이 필수적이다. 도 14는 이러한 기능을 포함하는 무선 광통신용 트랜스폰더의 예를 나타내고 있다.

일반적으로 링 망의 FSON 시스템의 경우 송신 방향과 수신 방향이 다른 방향을 가리키므로 송수신기를 일체형으로 제작할 경우 FSON 시스템용으로 설치하기 곤란한 상황이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 고려하여 도 14의 트랜스폰더(1400)에서는 송신 부분과 수신 부분을 분리하여 구성한다.

도 14에 나타난 바와 같이, 수신 부분은 PCB(1401) 상에 PD(1110), 수신기 회로(1130), 수신기 회로(1130)와 연결되어 있으며 드롭 포트(drop port)(1410)를 포함하는 역다중화기(1180)가 형성되어 있고, 이러한 PCB(1401)는 수신 광학계(1140)와 집적되어 있다. 송신 부분은 수신 부분과 분리된 별도의 PCB(1402) 상에 애드 포트(add port)(1420)를 포함하는 다중화기(1080), 다중화기(1080)와 연결된 광원 구동 및 제어 회로(1030), LD(1010), PD(1020)가 형성되어 있으며, 송신 광학계(1040)와 집적되어 있다. 다중화기/역다중화기(1080/1180)를 제외한 나머지 송신 부분 및 수신 부분의 구성은 앞서 설명한 다른 예의 경우와 유사하다.

이와 같이, 송신 부분과 수신 부분을 분리하여 별도의 모듈로 형성하게 되면 송신 방향과 수신 방향이 다른 경우에도 쉽게 설치할 수 있다.

또는, 도 15에 나타난 바와 같이, 송신부, 수신부와 MUX/DEMUX부를 각각 별도로 위치하도록 할 수도 있다. 즉, 하나의 PCB 기판(1501) 상에 수신부를 구성하고, 또 하나의 PCB 기판(1503) 상에 송신부를 구성한 후, 수신부와 송신부 사이에 위치하는 별도의 PCB 기판(1502) 상에 각각 드롭 포트(1510)와 애드 포트(1520)를 갖는 역다중화기(1180)와 다중화기(1080)를 형성하는 것이다. 이와 같이 트랜스폰더를 세 부분으로 나누어 구성하면, 송신부와 수신부의 정렬을 독립적으로 용이하게 수행할 수 있어 더욱 설치가 편리하게 된다.

한편, 필요에 따라서는 광학계와 회로부를 하나의 별도의 모듈로 형성한 후, 두 모듈을 가요성의 전기선으로 연결할 수도 있다. 이와 같이 할 경우, 설치의 용이성이 더욱 증가된다.

도 16 내지 18에 이와 같이 구성한 송신기, 수신기 및 송수신기가 각각 나타나 있다.

먼저, 송신기(1600)의 구성을 살펴보면(도 16 참조), 앞서 설명한 본 발명의 실시예에서와 유사하게 렌즈의 초점거리를 쉽게 조절하기 위한 렌즈 홀더(1612)와 렌즈(1613)로 구성된 광학계(1610)가 형성되어 있고, 광학계(1610)의 렌즈(1613)가 위치한 부분의 반대쪽에는 LD와 PD를 포함하는 광소자 모듈(1611)이 형성되어 있다. 그리고, 광학계(1610)와는 별도로 PCB 기판 등을 이용하여 광원 구동 및 제어 모듈(1620)을 형성한다. 광학계(1610)에 함께 구성된 광소자 모듈(1611)은 가요성의 전기선(1630)을 통해 광원 구동 및 제어 모듈(1620)과 연결될 수 있다. 기타의 구성은 앞서 설명한 본 발명의 무선 광통신용 송신기와 유사하며, 앞서 설명한 송신기의 모든 특징이 도 16에 도시한 송신기에도 적용될 수 있다.

이와 같이, 광학계와 회로 부분을 별도로 구성하고, 그 사이를 가요성의 전기선으로 연결하게 되면, 정렬해야 할 모듈의 무게, 크기 등이 최소화되어 송수신 모듈의 정렬이 안정적이고 신뢰성을 가질 수 있게 되며, 설치 방법 또한 매우 유연하게 된다.

수신기(1700) 역시 유사한 방식으로 형성할 수 있다. 도 17에 나타난 바와 같이, 렌즈 홀더(1712)와 렌즈(1713)를 포함하는 광학계(1710)의 한쪽에 광검출 모듈(1711)을 형성한 후, 이를 별도로 형성된 수신기 회로(1720)와 가요성 전기선(1730)을 이용해 연결하면 된다. 광검출 모듈(1711)은 광검출 소자로 구성되거나, 광검출 소자와 전치증폭기로 구성된다. 그밖에 앞서 설명한 무선 광통신용 수신기의 특징들이 도 17에 나타난 수신기에도 모두 해당될 수 있다.

도 18은 도 16과 도 17에 각각 나타낸 송신기와 수신기를 조합하여 구성한 송수신기의 개념도이다. 송신 광학계(1610)와 수신 광학계(1710)가 각각 도 16과 도 17에 나타난 바와 같이, 광소자 모듈(LD/PD)(송신 광학계의 경우)(1611) 또는 광검출 모듈(PD 또는 PD/ITA)(수신 광학계의 경우)(1711)를 포함하도록 형성되며, 이는 하나의 기판(1801) 상에 형성된 광원 구동 및 제어 회로(1620)와 수신기 회로(1720)에 두 개의 가요성 전기선(1630, 1730)을 이용해 각각 연결된다. 광원 구동 및 제어 회로(1620)와 수신기 회로(1720)가 형성되어 있는 PCB 기판(1801) 상에는 여러 가지 응용장치를 위한 다른 회로(1810)가 부가적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 앞서 설명한 바와 같은 미디어 컨버터 기능을 갖는 회로, 애드/드롭 포트를 갖는 다중화기/역다중화기 회로 등이 기판 내에 포함될 수 있다.

지금까지 바람직한 실시예를 참고로 하여 이 발명을 상세히 설명하였으나 이 발명의 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에 의해 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자라면 이 발명의 사상을 벗어나지 않고도 다양한 변형이나 변경이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 송신기, 수신기 및 이의 응용장치들을 이용하면 기존의 광섬유 통신 시스템에 비해 많은 장점을 갖고 있는 OWLL 및 FSON 시스템을 쉽게 구축할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 OWLL 및 FSON 용 송신기, 수신기 및 이의 응용장치는 크기가 작고 가벼우며, 적은 비용으로 표준화된 장치를 생산할 수 있다. 동시에 본 발명의 송신기, 수신기 및 이의 응용장치는 무선 광통신 시스템 내에서 필요한 다양한 기능을 제공할 수 있으며, 이러한 기능들을 안정적으로 신뢰성을 확보할 수 있도록 제공한다.

Claims (50)

1. 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원,

   상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 광검출 소자,

   상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 광검출 소자와 연결되어 상기 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로,

   상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 광학계,

   상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 1 나사부 및

   상기 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 2 나사부를 포함하고,

   상기 인쇄회로기판과 상기 광학계는 상기 제 1 및 제 2 나사부를 이용하여 조립 가능한 무선 광통신용 송신기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원은 레이저 다이오드 또는 발광 다이오드인 무선 광통신용 송신기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원과 상기 광검출 소자는 플립 칩 본딩 방식으로 상기 인쇄회로기판에 부착되어 있는 무선 광통신용 송신기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원 구동 및 제어 회로는 상기 제 1 단자를 통해 펄스를 출력하여 상기 광원을 구동하는 광원 구동 회로와 상기 제 4 단자를 통해 입력된 출력 제어 신호에 의거하여 상기 광원 구동 회로의 출력을 제어하는 자동 출력 제어 회로를 포함하는 무선 광통신용 송신기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 광학계는 렌즈와 상기 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 렌즈 홀더를 포함하는 무선 광통신용 송신기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬(Fresnel) 렌즈인 무선 광통신용 송신기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원의 출력 및 상기 광원 구동 및 제어 회로의 구동 전류의 크기를 상기 송신기의 전송 거리에 따라 적절한 값을 갖도록 형성하는 무선 광통신용 송신기.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 나사부는 일정한 규격으로 형성되어 있어,

   서로 다른 크기의 렌즈를 갖고 있는 다양한 광학계를 인쇄회로기판과 조립할 수 있는 무선 광통신용 송신기.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 송신기로부터 나오는 빛은 눈에 대해 안전한 무선 광통신용 송신기.
11. 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출 력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로,

    상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로 전달하는 광학계를 포함하는 무선 광통신용 수신기.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 광검출 모듈은, 상기 광검출 소자와 연결되어 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 상기 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치증폭기를 포함하는 무선 광통신용 수신기.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 1 단자를 통해 상기 광검출 모듈로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로를 포함하는 무선 광통신용 수신기.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 1 단자를 통해 상기 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기와, 상기 전치 증폭기로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원회로로 전달하는 클락 생성회로를 포함하는 무선 광통신용 수신기.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 광통신용 수신기 회로는 입력 신호의 크기를 외부에서 모니터링 할 수 있도록 하기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 무선 광통신용 수신기.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 제 4 단자와 연결되어 있으며, 상기 입력 신호의 크기를 외부로 표시할 수 있는 표시장치를 더 포함하는 무선 광통신용 수신기.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 입력 신호의 크기를 상기 수신기 외부의 기지국으로 전달할 수 있는 무선 광통신용 수신기.
18. 제 11 항에 있어서,

    상기 광학계는 렌즈와 상기 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 렌즈 홀더를 포함하는 무선 광통신용 수신기.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬(Fresnel) 렌즈인 무선 광통신용 수신기.
20. 제 11 항에 있어서,

    상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 1 나사부와,

    상기 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 2 나사부를 더 포함하며,

    상기 인쇄회로기판과 상기 광학계는 상기 제 1 및 제 2 나사부를 이용하여 조립 가능한 무선 광통신용 수신기.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 나사부는 일정한 규격으로 형성되어 있어,

    서로 다른 크기의 렌즈를 갖고 있는 다양한 광학계를 인쇄회로기판과 조립할 수 있는 무선 광통신용 수신기.
22. 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 1 광원,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 1 광검출 소자,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 제 1 광원과 연결되어 상기 제 1 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 제 1 광검출 소자와 연결되어 상기 제 1 광검출 소자로부터 상기 제 1 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 제 1 광원 구동 및 제어 회로,

    상기 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 송신 광학계,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 2 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 5 단자, 전원을 입력받기 위한 제 6 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 제 1 광통신용 수신기 회로,

    상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 2 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 광검출 모듈은, 상기 제 2 광검출 소자와 연결되어 상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며 상기 제 2 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치증폭기를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 제 1 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 5 단자를 통해 상기 광검출 모듈로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
25. 제 22 항에 있어서,

    상기 제 1 광통신용 수신기 회로는, 상기 제 5 단자를 통해 상기 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로부터 얻어진 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기와, 상기 전치 증폭기로부터 전달된 신호를 증폭하는 신호 증폭기와, 상기 신호 증폭기의 이득을 조절하는 자동 이득 조절기와, 상기 신호 증폭기로부터 신호를 전달받아 데이터를 복원하는 데이터 복원 회로와, 상기 신호 증폭기로부터 전달받은 신호를 이용해 클락을 생성하여 상기 데이터 복원 회로로 전달하는 클락 생성회로를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
26. 제 22 항에 있어서,

    상기 광원 구동 및 제어 회로는 상기 제 1 단자를 통해 펄스를 출력하여 상기 광원을 구동하는 광원 구동 회로와 상기 제 4 단자를 통해 입력된 출력 제어 신호에 의거하여 상기 광원 구동 회로의 출력을 제어하는 자동 출력 제어 회로를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
27. 제 22 항에 있어서,

    상기 제 1 광원은 레이저 다이오드 또는 발광 다이오드인 무선 광통신용 송수신기.
28. 제 22 항에 있어서,

    상기 제 1 광원과 제 1 및 제 2 광검출 소자는 플립 칩 본딩 방식으로 상기 인쇄회로기판에 부착되어 있는 무선 광통신용 송수신기.
29. 제 22 항에 있어서,

    상기 송신 광학계는 제 1 렌즈와 상기 제 1 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 제 1 렌즈 홀더를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
30. 제 29 항에 있어서,

    상기 제 1 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬(Fresnel) 렌즈인 무선 광통신용 송수신기.
31. 제 22 항에 있어서,

    상기 수신 광학계는 제 2 렌즈와 상기 제 2 렌즈의 초점 거리를 조절 할 수 있는 제 2 렌즈 홀더를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
32. 제 31 항에 있어서,

    상기 제 2 렌즈는 비구면(aspheric) 렌즈 또는 프레넬(Fresnel) 렌즈인 무선 광통신용 송수신기.
33. 제 22 항에 있어서,

    상기 제 1 광통신용 수신기 회로는 입력 신호의 크기를 외부에서 모니터링할 수 있도록 하기 위한 제 8 단자를 가지고 있는 무선 광통신용 송수신기.
34. 제 33 항에 있어서,

    상기 제 8 단자와 연결되어 있으며, 상기 입력 신호의 크기를 외부로 표시할 수 있는 표시장치를 더 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
35. 제 33 항에 있어서,

    상기 입력 신호의 크기를 상기 송수신기 외부의 기지국으로 전달할 수 있는 무선 광통신용 송수신기.
36. 제 22 항에 있어서,

    상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 인쇄회로기판의 상기 제 1 광원, 제 1 광검출 소자 및 제 1 광원 구동 및 제어 회로가 형성되어 있는 부분에 인접하여 형성되어 있는 제 1 나사부,

    상기 인쇄회로기판과 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 인쇄회로기판의 상기 제 1 광검출 모듈 및 제 1 광통신용 수신기 회로가 형성되어 있는 부분에 인접하여 형성되어 있는 제 2 나사부,

    상기 송신 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 3 나사부,

    상기 수신 광학계와 일체형으로 또는 조립 가능하게 형성되어 있는 제 4 나사부를 더 포함하며,

    상기 인쇄회로기판과 상기 송신 광학계는 상기 제 1 및 제 3 나사부를 이용하여 조립 가능하며,

    상기 인쇄회로기판과 상기 수신 광학계는 상기 제 2 및 제 4 나사부를 이용하여 조립 가능한 무선 광통신용 송수신기.
37. 제 22 항에 있어서,

    상기 송신 광학계와 상기 수신 광학계는 동일한 방향으로 형성되어 있는 무선 광통신용 송수신기.
38. 제 22 항에 있어서,

    상기 송신 광학계와 상기 수신 광학계는 서로 동일한 무선 광통신용 송수신기.
39. 제 22 항에 있어서,

    상기 송신 광학계와 상기 수신 광학계는 서로 동일하지 않은 무선 광통신용 송수신기.
40. 제 22 항에 있어서,

    상기 송신 광학계로부터 나오는 빛은 눈에 대해 안전한 무선 광통신용 송수신기.
41. 제 22 항에 있어서,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원 구동 및 제어 회로의 상기 제 1 단자와 연결되어 있는 제 2 광통신용 수신기 회로,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 제 2 광통신용 수신기 회로와 연결되어 있는 제 3 광검출 소자,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 제 1 광통신용 수신기 회로의 상기 제 7 단자와 연결되어 있는 제 2 광원 구동 및 제어 회로,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 제 2 광원 구동 및 제어 회로와 연결되어 있는 제 2 광원을 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
42. 제 41 항에 있어서,

    상기 제 3 광검출 소자와 연결되어 있는 제 1 광섬유 전송선,

    상기 제 2 광원과 연결되어 있는 제 2 광섬유 전송선,

    상기 제 1 및 제 2 광섬유 전송선과 연결되어 있으며, 비-절연 트위스티드 페어 케이블(UTP; unshielded twisted-pair) 포트를 갖고 있는 미디어 컨버터를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
43. 제 41 항에 있어서,

    상기 제 2 광원은 레이저 다이오드 또는 발광 다이오드인 무선 광통신용 송수신기.
44. 제 22 항에 있어서,

    상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있으며, 상기 제 1 광원 구동 및 제어 회 로의 상기 제 1 단자 및 상기 제 1 광통신용 수신기 회로의 제 7 단자와 연결되어 있고, UTP 포트를 갖고 있는 미디어 컨버터 회로를 포함하는 무선 광통신용 송수신기.
45. 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 1 광검출 소자,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 제 1 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 제 1 광검출 소자와 연결되어 상기 제 1 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원 구동 및 제어 회로의 제 1 단자와 연결되어 있고, 입력된 신호를 다중화하여 상기 제 1 단자를 통해 상기 광원 구동 및 제어 회로로 출력하는 다중화기,

    상기 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부로 송신하는 송신 광학계,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 2 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되 어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 5 단자, 전원을 입력받기 위한 제 6 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로,

    상기 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광통신용 수신기 회로의 상기 제 7 단자와 연결되어 상기 광통신용 수신기 회로로부터 신호를 입력받아 역다중화된 신호를 출력하는 역다중화기,

    상기 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 2 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 트랜스폰더.
46. 제 1 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 1 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈,

    상기 제 1 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로,

    상기 제 1 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광통신용 수신기 회로의 상기 제 3 단자와 연결되어 상기 광통신용 수신기 회로로부터 신호를 입력받는 입력포트, 역다중화된 신호 중 일부를 분배하기 위한 드롭 포트, 상기 역다중화된 신호 중 나머지를 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 역다중화기,

    상기 제 1 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 1 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계,

    제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원,

    상기 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 2 광검출 소자,

    상기 제 2 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 4 단자, 전원을 입력받기 위한 제 5 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 6 단자, 상기 제 2 광검출 소자와 연결되어 상기 제 2 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로,

    상기 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 역다중화기의 상기 출력포트로부터 신호를 입력받기 위한 입력포트, 외부로부터 추가될 신호를 입력받기 위한 애드포트, 다중화된 신호를 상기 광원 구동 및 제어 회로로 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 다중화기,

    상기 제 2 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부로 송신하는 송신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 트랜스폰더.
47. 제 1 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 제 1 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈,

    상기 제 1 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로,

    상기 제 1 인쇄회로기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 외부로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 제 1 광검출 소자로 전달하는 수신 광학계,

    제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광통신용 수신기 회로의 상기 제 3 단자와 연결되어 상기 광통신용 수신기 회로로부터 신호를 입력받는 입력포트, 역다중화된 신호 중 일부를 분배하기 위한 드롭포트, 상기 역다중화된 신호 중 나머지를 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 역다중화기,

    상기 제 2 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 역다중화기의 상기 출력포트로부터 신호를 입력받기 위한 입력포트, 외부로부터 추가될 신호를 입력받기 위한 애드포트, 다중화된 신호를 출력하기 위한 출력포트를 가지고 있는 다중화기,

    제 3 인쇄회로기판 위에 형성되어 있는 광원,

    상기 제 3 인쇄회로기판 위에 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 2 광검출 소자,

    상기 제 3 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 다중화기의 출력포트와 연결되어 상기 다중화기로부터 입력 신호를 입력받기 위한 제 4 단자, 전원을 입력받기 위한 제 5 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 6 단자, 상기 제 2 광검출 소자와 연결되어 상기 제 2 광검출 소자 로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로,

    상기 제 3 인쇄 회로 기판과 조립 가능하게 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부로 송신하는 송신 광학계를 포함하는 무선 광통신용 트랜스폰더.
48. 광원, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 광검출 소자, 상기 광원 및 광검출 소자와 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 광학계를 포함하는 광학 모듈,

    인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 광검출 소자와 연결되어 상기 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로를 포함하며,

    상기 광원과 제 3 단자 사이 및 상기 광검출 소자와 제 4 단자 사이는 가요성 전기선으로 연결되어 있는 무선 광통신용 송신기.
49. 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 광검출 모듈과 일체형으로 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 상기 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로 전달하는 광학계를 포함하는 광학 모듈,

    인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 3 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로를 포함하며,

    상기 광검출 모듈과 상기 제 3 단자 사이는 가요성 전기선으로 연결되어 있는 무선 광통신용 수신기.
50. 광원, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 검출할 수 있는 제 1 광검출 소자, 상기 광원 및 제 2 광검출 소자와 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 광원으로부터 나오는 빛을 수신하여 외부의 자유공간으로 송신하는 광학계를 포함하는 송신 광학 모듈,

    제 2 광검출 소자를 포함하는 광검출 모듈, 상기 제 2 광검출 모듈과 일체형으로 형성되어 있으며, 외부의 자유공간으로부터 빛을 수신하여 상기 제 2 광검출 모듈의 상기 광검출 소자로 전달하는 광학계를 포함하는 수신 광학 모듈,

    인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 입력 신호를 입력받기 위한 제 1 단자, 전원을 입력받기 위한 제 2 단자, 상기 광원과 연결되어 상기 광원으로 출력 신호를 출력하기 위한 제 3 단자, 상기 제 1 광검출 소자와 연결되어 상기 제 1 광검출 소자로부터 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 출력 제어 신호를 입력받기 위한 제 4 단자를 가지고 있는 광원 구동 및 제어 회로,

    상기 인쇄회로기판 위에 집적 형성되어 있으며, 상기 광검출 모듈과 연결되 어 상기 광검출 모듈로부터 신호를 입력받는 제 5 단자, 전원을 입력받기 위한 제 6 단자, 상기 광검출 모듈로부터 입력된 신호를 변환하여 생성한 전기적 신호를 출력하기 위한 제 7 단자를 가지고 있는 광통신용 수신기 회로를 포함하며,

    상기 광원과 제 3 단자 사이 및 상기 광검출 소자와 제 4 단자 사이는 제 1 가요성 전기선으로 연결되어 있으며,

    상기 광검출 모듈과 상기 제 7 단자 사이는 제 2 가요성 전기선으로 연결되어 있는 무선 광통신용 송수신기.

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