KR100771206B1 - 파장분할다중화용 광삽입추출장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 광삽입추출장치는, 광통신 시스템과 연결되는 제 1 및 제 2 주광선로와, 제 1 및 제 2 주광선로를 통해 입력된 광신호를 서로 다른 세개의 파장으로 추출하는 제 1 및 제 2 광삽입추출기와, 제 1 및 제 2 광삽입추출기를 투과한 파장영역의 광신호와 연결되며 복수의 광삽입추출기를 구비하는 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹과, 제 1 광삽입추출기로부터 반사되는 광신호로부터 일정 파장의 광신호를 추출하는 제 3 광삽입추출기를 포함하며, 제 1 주광선로를 통해 입력되었으나 광삽입추출장치에서 추출/합성되지 않는 파장영역의 광신호는 제 1 광삽입추출기 및 제 2 광삽입추출기 각각으로부터 순차적으로 반사된 후 제 2 주광선로로 출력된다.
광통신, 광삽입추출장치, 필터, 삽입손실
Description
도 1은 종래의 광통신 기술을 나타내는 개략도,
도 2는 종래의 광삽입추출장치를 도시해 보인 개략도,
도 3은 본 발명의 광삽입추출장치를 도시해 보인 개략도,
도 4는 본 발명의 제 1 광삽입추출기를 도시해 보인 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 광삽입추출장치 1a, 1b : 제 1 및 제 2 주광선로
110 : 제 1 광삽입추출기 112a~112d : 제 1,2,3,4 광선로
114 : 제 1 필터 115 : 제 2 필터
130 : 제 3 광삽입추출기 134 : 제 3 필터
140,150,160,170 : 제 4~11 광삽입추출기
144, 154, 164, 174 : 제 4~11 필터
180 : 제 1 광삽입추출그룹 190 : 제 2 광삽입추출그룹
본 발명은 광삽입추출기에 관한 것으로, 특히 파장분할 다중화 방식의 광통신 시스템에서 다채널의 광신호를 삽입/추출하는 광삽입추출기에 관련된 것이다.
일반적으로 파장분할 다중화(WDM;Wavelength Division Multiplex) 방식을 이용하는 광통신은, 도 1에 도시된 바와 같이, MUX/DeMUX와, 이를 연결하는 광케이블과, MUX와 DeMUX 사이에서는 광신호를 송신하거나(Add) 수신하는(Drop)하기 위한 광삽입추출장치(Optical Add/Drop Multiplexer)를 포함한다. 여기서 광삽입추출기는 기설정된 파장영역 내에 대응하는 광신호는 투과시키며 그 외의 광신호는 반사시키는 특성을 같는 밴드 패스 필터(band pass filter) 또는 일정 파장보다 크거나 작은 파장영역에 대응하는 광신호는 투과시키며 그 외의 광신호는 반사시키는 특성을 갖는 엣지필터(Edge Filter)를 포함한다. 이러한 필터는 광삽입추출기에 하나씩 설치되는 것이 일반적이며, 이러한 광삽입추출기는 그 사용환경에 따라 복수로 사용되는 것이 일반적이다.
도 2는 상술한 바와 같은 광삽입추출기를 복수로 구비하여 입력된 광신호를 총 5개 파장영역의 광신호로 분할 추출하거나 총 5개 파장영역의 광신호를 광통신 시스템으로 송신하는 광삽입추출장치(10)를 도시해 보인 것이다. 이를 참조하면, 종래의 광삽입추출장치(10)는 제 1 내지 11 광삽입추출기(11~21)로 구성되며, 이들 중 제 1, 2, 11 광삽입추출기(11)(12)(21)는 제 1 파장영역의 광신호를 송수신하기 위한 것이며, 나머지 제 3 내지 제 10 광삽입추출기(13~20)는 제 2 파장영역의 광신호를 송수신하기 위한 것이다. 그리고, 제 3 내지 제 6 광삽입추출기(13~16)들은 제 2 파장영역 중 서로 다른 제 3 내지 제 6 파장영역의 광신호를 송수신하기 위해 마련된 것이며, 이러한 구성은 제 7 내지 제 10 광삽입추출기(17~20)들에도 동일하게 적용된다. 아울러, 각각의 광삽입추출기(11~21)들은 모두 하나의 필터를 구비한다. 참고로, 상술한 바와 같이 각 광삽입추출기(11~21)들에 의해 송수신되는 광신호의 파장영역을 고려하여 제 1, 2 및 제 11 광삽입추출기(11)(12)(21)에 설치되는 제 1 필터는 제 1 파장영역의 광신호가 투과가능한 필터로 구성되고, 나머지 광삽입추출기(13~20)들에 사용되는 필터들은 제 3 내지 제 6 파장영역의 광신호가 투과가능한 필터로 구성된다.
이와 같은 구성을 가지는 종래의 광삽입추출장치(10)에 의하면 앞서 설명한 바와 같이 총 5개의 파장영역의 광신호를 추출할 수 있게 된다. 예를 들어, 제 6 파장영역의 광신호의 추출은 제 1 광삽입추출기(11)로 입력된 광신호가 제 1 내지 제 5 광삽입추출기(11~15)들에 의해 차례차례 반사된 후 제 6 광삽입추출기(16)에 입력됨으로써 추출이 가능하게 된다. 한편, 상기 제 1 및 제 2 파장영역이 아닌 제 7 파장영역의 광신호는 제 1 내지 제 11 광삽입추출기(11~21)로부터 차례로 반사된 후 다시 광통신 시스템으로 송신된다.
상술한 바와 같은 종래의 광삽입추출기는 각 광삽입추출기(11~21)들을 통해 복수의 파장영역별로 광신호의 송수신을 가능하게 한다. 하지만, 각 광삽입추출기(11~21)들에 의해 추출되지 못하고 광통신 시스템으로 다시 송신되는 광신호의 경우 각 광삽입추출기(11~21)들에 의해 여러번의 반사가 이루어진 후 광통신 시스템으로 송신되기 때문에 이에 대한 삽입손실(Express insertion loss)에 의해 광신호가 불량해지는 문제점이 있다. 일례로, 제 1 내지 제 11 광삽입추출기(11~21) 각각 에 의해 반사가 이루어질 경우 한 번의 반사에 통상적으로 0.3 dB의 손실이 이루어지는 것이 일반적이므로, 제 7 파장영역의 광신호가 다시 광통신 시스템으로 전송되는 경우 0.3dB의 11배, 즉, 3.3dB의 삽입손실이 발생되는 것이다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 복수의 광삽입추출기를 그룹화시키는 방법을 사용하여 상술한 삽입손실의 최소화를 도모하였으나, 이 경우 단일의 필터를 사용하는 각각의 광삽입추출기의 구조적인 한계에 의해 만족할만한 효과를 얻어낼 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 복수의 파장영역의 광신호를 추출/합성할 수 있으면서 추출/합성대상이 아닌 파장영역의 광신호에 대한 삽입손실을 최소화시킬 수 있는 광삽입추출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광삽입추출장치는, 광통신 시스템과 연결되는 제 1 및 제 2 주광선로; 상기 제 1 및 제 2 주광선로를 통해 입력된 광신호 중 제 1 파장영역의 광신호는 반사시키고 제 2 파장영역의 광신호는 투과시키는 제 1 필터와, 상기 제 1 필터를 투과한 상기 제 2 파장영역의 광신호 중 제 3 파장영역의 광신호는 반사시키고 제 4 파장영역의 광신호는 투과시키는 제 2 필터를 구비하는 제 1 및 제 2 광삽입추출기; 상기 제 2 필터의 투과가 가능한 상기 제 4 파장영역의 광신호를 매개로 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기와 광신호 송수신이 가능하도록 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기와 연결되는 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹; 상기 제 1 파장영역의 광신호를 투과시키는 제 3 필터를 구비하며 상기 제 1 광삽입추출기와 연결되는 제 3 광삽입추출기;를 포함하며, 상기 제 1 주광선로를 통해 입력된 제 3 파장영역의 광신호는 상기 제 1 광삽입추출기 및 상기 제 2 광삽입추출기 각각으로부터 순차적으로 반사된 후 상기 제 2 주광선로로 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기 각각은, 상기 제 1 및 제 2 주광선로 각각과 연결되는 제 1 광선로; 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기를 상호간에 연결시키는 제 2 광선로; 상기 제 3 광삽입추출기와 연결되는 제 3 광선로; 및 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹 각각과 연결되는 제 4 광선로;를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹 각각은, 상기 제 4 파장영역의 광신호를 파장영역의 크기별로 추출가능한 복수의 광삽입추출기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹 각각은 상기 제 4 파장영역의 광신호를 4개의 파장영역의 광신호로 추출이 가능하도록 상호 직렬로 연결된 제 4 내지 제 7 광삽입추출기를 포함하며, 상기 제 7 광삽입추출기는 상기 제 6, 5, 4 광삽입추출기들을 순차적으로 경유하여 상기 제 4 광선로와 연결되는 것이 더욱 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명 한다.
도 3은 본 발명에 따른 광삽입추출장치(100)를 도시해 보인 것이다. 이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광삽입추출장치(100)는 제 1 및 제 2 광삽입추출기(110)(120)와, 제 3 광삽입추출기(130)와, 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹(180)(190)을 포함한다. 참고로, 참조부호 C는 각 광삽입추출기(110~170)들을 광신호 송수신이 가능하게 연결하는 광선로들을 연결시키는 융착점을 나타낸다.
제 1 광삽입추출기(110)는 광통신 시스템(1)과 연결되는 제 1 주광선로(1a)에 연결되며, 제 1 주광선로(1a)를 경유하여 입력되는 광신호를 제 1, 3, 4 파장영역의 총 세개의 광신호로 분리시킨다. 이를 위해, 제 1 광삽입추출기(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 광집속장치(111)(116)와, 제 1 및 제 2 필터(114)(115)들이 하우징(119)의 길이방향을 따라 설치됨으로써 구성된다. 여기서, 제 1 광집속장치(111)는 제 1 내지 제 3 광선로(112a,112b,112c)를 구비하는 제 1 광집속부(112)와, 상기 제 1 광집속부(112)를 통해 입력된 광신호를 직선광으로 집속시키는 제 1 렌즈(113)를 포함한다. 여기서, 제 1 광선로(112a)는 제 1 주광선로(1a)와 융착에 의해 접속된다. 제 2 광집속장치(116)는 제 4 광선로(112d)를 구비하는 제 2 광집속부(117)와, 제 2 광집속부(117)를 통해 송수신되는 광신호를 직선광으로 집속시키는 제 2 렌즈(118)를 포함한다. 제 1 필터(114)는 제 1 광집속장치(111)를 통해 입력된 광신호들 중 제 1 파장영역의 광신호는 제 2 광선로(112b)로 반사시키고, 제 2 파장영역의 광신호를 투과시키기 위해 마련된다. 제 2 필터(115)는 제 1 필터(114)를 투과한 제 2 파장영역의 광신호를 다시 제 3 파장영역과 제 4 파장영역의 광신호로 분리시키기 위한 것이다. 여기서 제 3 파장영역의 광신호는 제 2 필터(115)에 의해 반사되어 제 3 광선로(112c)를 통해 출력되고, 제 4 파장영역(112d)의 광신호는 제 2 광집속장치(117) 및 제 4 광선로(112d)를 통해 출력된다. 한편, 제 2 광삽입추출기(120)는 제 3 광선로(112c)를 통해 제 1 광삽입추출기(110)와 연결되는 점을 제외하면 상술한 바와 같은 제 1 광삽입추출기(110)의 구성과 동일하므로 여기에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제 3 광삽입추출기(130)는 제 1 광삽입추출기(110)와 제 2 광선로(112b)를 통해 연결되며, 제 3 필터(134)를 구비함으로써 제 1 파장영역의 광신호를 추출한다. 이러한 제 1 파장영역의 광신호는 제 4 파장영역의 광신호와 파장영역이 상이하며, 본 실시예에서는 제 1 파장영역은 1300nm 내외의 파장영역을 사용하며, 제 2 파장영역은 1500nm 내외의 파장영역을 사용한다.
제 1 광삽입추출그룹(180)은 제 1 광삽입추출기(110)와 제 4 광선로(112d)를 통해 연결되어 제 4 파장영역의 광신호를 다시 파장영역별로 복수의 광신호로 분리시킨다. 이를 위해, 본 실시예에서의 제 1 광삽입추출그룹(180)은 제 4 내지 제 7 광삽입추출기(140,150,160,170)를 포함하며, 각각의 광삽입추출기(140,150,160,170)는 제 4 내지 제 7 필터(144,154,164,174)를 포함함으로써 제 5 내지 제 8 파장영역인 총 4개의 광신호의 추출이 순차적으로 진행된다. 한편, 제 2 광삽입추출그룹(190)은 제 8 광삽입추출기(140)가 제 2 광삽입추출기(120)와 연결된 것을 제외하고 나머지 구성은 제 1 광삽입추출그룹(180)과 동일하므로 여기에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명된 본 발명에 따른 광삽입추출장치(100)의 작동을 설명하기로 한다.
먼저, 제 1 주광선로(1a)를 통해 광통신 시스템(1)으로부터 출력되는 광신호는 제 1 광선로(112a)를 통해 제 1 광삽입추출기(110)로 입력된다. 이렇게 제 1 광삽입추출기(110)로 입력된 광신호들 중 제 1 파장영역의 광신호는 제 2 광선로(112b)를 통해 제 3 광삽입추출기(130)로 입력되어 추출되고, 제 2 파장영역의 광신호는 다시 제 3 파장영역 및 제 4 파장영역의 광신호로 분리된 후 제 4 파장영역의 광신호는 제 1 광삽입추출그룹(180)으로 제 4 광선로(112d)를 통해 입력되고, 제 3 파장영역의 광신호는 제 3 광선로(112c)를 통해 제 2 광삽입추출기(120)로 입력된다. 여기서, 제 1 광삽입추출그룹(180)으로 입력된 광신호는 제 4 내지 제 7 광삽입추출기(140,150,160,170)들에 의해 제 5 내지 제 8 파장영역의 광신호로 분리된다. 한편, 제 2 광삽입추출기(120)는 제 2 광삽입추출그룹(190)에 연결되어 있다. 상기 제 2 광삽입추출그룹(190)은 상술한 제 1 광삽입추출그룹(180)과 그 구성이 동일하다. 본 실시예에서는 제 1 주광선로(1a)를 통해 광신호가 입력된 경우를 설명하고 있기 때문에, 제 2 광삽입추출그룹(190)의 제 4 내지 제 7 광삽입추출기(140,150,160,170)들에는 외부로부터 제 5 내지 제 8 파장영역의 광신호가 입력된다. 이렇게 입력된 제 4 내지 제 7 파장영역의 광신호들은 제 2 광삽입추출그롭(190)의 제 7, 6, 5, 4 광삽입추출기(170,160,150,140)들을 순차적으로 경유하여 제 2 광삽입추출기(120)로 입력됨으로써 합성된 후 제 2 주광선로(1b)를 경유하여 광통신 시스템(1)으로 입력된다. 만약, 제 2 주광선로(1b)를 통해 광신호가 입력된 다면, 제 1 및 제 2 광삽입추출기(110)(120)들은 상호 앞서 설명한 바와 반대로 작동되며, 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹(180)(190)들도 상호 반대로 작동된다.
한편, 제 2 광삽입추출기(120)로 입력된 제 3 파장영역의 광신호는 제 1 광삽입추출기(110)와 제 2 광삽입추출기(120)의 구성이 동일함에 따라 제 2 광삽입추출기(120)의 제 1 필터(114)에 의해 반사되어 제 2 주광선로(1b)를 통해 광통신 시스템(1)으로 출력된다. 즉, 상술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 광삽입추출장치(100)를 사용하면, 광삽입추출장치(100)에서 분리/합성에 필요하지 않는 제 3 파장영역의 광신호는, 제 1 광선로(112a)로부터 제 2 광선로(112b)까지 제 1 및 제 2 광삽입추출기(110)(120)를 통해 두 번의 반사 후 전송된다. 일례로, 통상적인 반사에 의한 입력손실이 0.3일 경우, 이에 따른 삽입손실은 0.3의 2배수가 되어 0.6이 되어 앞서 설명된 종래의 경우보다 삽입손실이 20%이하로 줄어들게 된다.
이상에서 설명된 본 발명에 따른 광삽입추출장치에 의하면, 복수의 파장영역의 광신호의 추출/합성이 가능함과 아울러 상술한 추출/합성이 이루어지지 않고 단순히 광삽입추출장치를 경유하는 다른 파장영역의 광신호에 대한 삽입손실을 최소화시킬 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Claims (4)
- 광통신 시스템과 연결되는 제 1 및 제 2 주광선로;상기 제 1 및 제 2 주광선로를 통해 입력된 광신호 중 제 1 파장영역의 광신호는 반사시키고 제 2 파장영역의 광신호는 투과시키는 제 1 필터와, 상기 제 1 필터를 투과한 상기 제 2 파장영역의 광신호 중 제 3 파장영역의 광신호는 반사시키고 제 4 파장영역의 광신호는 투과시키는 제 2 필터를 구비하는 제 1 및 제 2 광삽입추출기;상기 제 2 필터의 투과가 가능한 상기 제 4 파장영역의 광신호를 매개로 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기와 광신호 송수신이 가능하도록 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기와 연결되는 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹;상기 제 1 파장영역의 광신호를 투과시키는 제 3 필터를 구비하며, 상기 제 1 광삽입추출기와 연결되는 제 3 광삽입추출기;를 포함하며,상기 제 1 주광선로를 통해 입력된 제 3 파장영역의 광신호는 상기 제 1 광삽입추출기 및 상기 제 2 광삽입추출기 각각으로부터 순차적으로 반사된 후 상기 제 2 주광선로로 출력되고,상기 제 1 및 제 2 광삽입추출그룹 각각은, 상기 제 4 파장영역의 광신호를 파장영역의 크기별로 4개의 파장영역의 광신호로 추출이 가능하도록 상호 직렬로 연결된 제 4 내지 제 7 광삽입추출기를 포함하며, 상기 제 7 광삽입추출기는 상기 제 6, 5, 4 광삽입추출기들을 순차적으로 경유하여 제 4 광선로와 연결되는 것을 특징으로 하는 광삽입추출장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 광삽입추출기는, 상기 제 1 주광선로와 연결되는 제 1 광선로; 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기를 상호간에 연결시키는 제 3 광선로; 상기 제 3 광삽입추출기와 연결되는 제 2 광선로; 및, 상기 제 1 광삽입추출그룹과 연결되는 제 4 광선로;를 포함하며,상기 제 2 광삽입추출기는, 상기 제 2 주광선로와 연결되는 제 1 광선로; 상기 제 1 및 제 2 광삽입추출기를 상호간에 연결시키는 제 3 광선로; 및, 상기 제 2 광삽입추출그룹과 연결되는 제 4 광선로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광삽입추출장치.
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| KR20030055053A (ko) * | 2001-12-26 | 2003-07-02 | 화이버넷 주식회사 | 광접속장치 및 그 제조 방법, 그리고, 광집속장치 및광전달장치 |
| KR20040085399A (ko) * | 2003-03-31 | 2004-10-08 | 주식회사 이스트포토닉스 | 반사체를 이용하여 높은 파장 분리비를 갖게 한 파장 가감소자 |
| KR20040094258A (ko) * | 2003-05-02 | 2004-11-09 | 주식회사 이스트포토닉스 | 단일 경로상에 연속으로 배열된 박막필터를 갖는 다파장파장가감소자 |
-
2005
- 2005-08-05 KR KR1020050071975A patent/KR100771206B1/ko active IP Right Grant
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| KR200463882Y1 (ko) | 2011-12-14 | 2012-11-29 | 와이넷(주) | 광 다파장 공유 광스플리터 |
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| KR20070016888A (ko) | 2007-02-08 |
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