KR100962773B1 - Variable optical attenuator of liquid crystal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 가변 광감쇄기에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기는, 실리카 또는 폴리머로 형성되어 광을 전달하는 광 파이버와; 상기 광 파이버와 연결되어 광을 입력받아 전달하는 도파로와; 상기 도파로의 소정부분에 구비되어 광을 투과하는 액정패널과; 상기 액정패널에 투과되는 전체 광세기를 소정의 세기로 분기하는 광분기부와; 상기 광분기부에서 투과되는 광의 세기를 검출하고, 검출된 광투과량를 조절하기 위해 상기 액정 패널을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.The present invention is disclosed for a liquid crystal variable light attenuator. Liquid crystal tunable optical attenuator according to the present invention is an optical fiber formed of silica or a polymer for transmitting light; A waveguide connected to the optical fiber to receive and transmit light; A liquid crystal panel provided at a predetermined portion of the waveguide to transmit light; An optical branching unit for dividing the entire light intensity transmitted through the liquid crystal panel into a predetermined intensity; And a control unit for controlling the liquid crystal panel to detect the intensity of the light transmitted through the light splitter and to adjust the detected light transmission amount.

본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기는 액정 셀을 이용하여 회로적으로 피드백 시스템을 구성하여 온라인 상에서 실시간으로 광감쇄를 수행할 수 있다.The liquid crystal variable light attenuator according to the present invention can perform a real-time light attenuation online by constructing a feedback system in a circuit using a liquid crystal cell.

액정, 광감쇄기, 도파로, 광파이버Liquid crystal, optical attenuator, waveguide, optical fiber

Description

액정 가변 광감쇄기{VARIABLE OPTICAL ATTENUATOR OF LIQUID CRYSTAL}Liquid Crystal Variable Light Attenuator {VARIABLE OPTICAL ATTENUATOR OF LIQUID CRYSTAL}

도 1은 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기의 구성을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a liquid crystal variable optical attenuator according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기에서 광 모듈레이션 부분에 적용되는 액정 셀의 실시 예를 도시한 도면.2 is a view showing an embodiment of a liquid crystal cell applied to the light modulation portion in the liquid crystal variable light attenuator according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의해 제작된 액정 가변 광감쇄기를 이용한 응용 예를 도시한 도면.Figure 3 is a view showing an application example using a liquid crystal variable light attenuator produced by the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 --- 광감쇄부 102 --- 제어부101 --- Light attenuation part 102 --- Control part

103 --- 화이버 104 --- 도파로103 --- Fiber 104 --- Waveguide

105 --- 액정패널 106 --- 광분기부105 --- Liquid Crystal Panel 106 --- Optical Branch

107 --- 콜리메이터 108 --- 수광부107 --- collimator 108 --- light receiver

109 --- 변환부 110 --- 검출부109 --- converter 110 --- detector

111 --- 차동증폭기 112 --- 구동부111 --- Differential amplifier 112 --- Drive

본 발명은 액정 가변 광감쇄기에 관한 것으로서, 특히 액정 셀을 이용하여 회로적으로 피드백 시스템을 구성하여 온라인 상에서 실시간으로 광감쇄를 수행할 수 있는 액정 가변 광감쇄기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal variable attenuator, and more particularly, to a liquid crystal variable attenuator capable of performing optical attenuation online in real time by constructing a feedback system in a circuit using a liquid crystal cell.

최근 광통신에 대한 수요와 관심이 증가함으로서 전체적인 시스템 뿐만 아니라 이를 구성하는 각각의 광통신 부품에 대한 기대와 역할이 매우 중요시되고 있다.With the recent increase in demand and interest in optical communication, expectations and roles for not only the overall system but also each optical communication component constituting it are very important.

이와 아울러 고기능을 가지면서도 저가격, 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 새로운 광학소자에 대한 연구도 다양하게 진행되고 있다. 이러한 영향으로 최근에 실리카 광소자외에도 고분자 광소자와 액정 광소자에 대한 관심이 커지면서 실제 상용화 제품들이 선보이는 단계에 도달하였다.At the same time, various researches are being conducted on new optical devices that can secure high-performance, low-cost and high reliability. Due to these influences, interest in polymer optical devices and liquid crystal optical devices, in addition to silica optical devices, has recently increased, and actual commercial products have been introduced.

일반적으로 광감쇄기는 입력광 신호의 세기를 감쇄시켜주는 역할을 하며, 가변 광감쇄기는 전기적 또는 기계적인 방법으로 광신호의 감쇄 정도를 외부에서 조절해 줄 수 있는 광감쇄기를 말한다.In general, the optical attenuator serves to attenuate the intensity of the input optical signal, and the variable optical attenuator refers to an optical attenuator that can externally control the attenuation of the optical signal in an electrical or mechanical manner.

통상의 가변 광감쇄기는 광학-기계(Opto-Mechanical)적 광감쇄기, 미소 전기기계시스템(Micro Electro MechanicalSystem; MEMS)을 이용한 광감쇄기, 열광학 광도파로형 광감쇄기 등이 알려져 있다. Conventional variable optical attenuators include opto-mechanical optical attenuators, optical attenuators using micro electro mechanical systems (MEMS), thermo-optic optical waveguide optical attenuators, and the like.

광학-기계적 광감쇄기는 두 개의 광섬유(Optical fiber)를 좁은 간격으로 이격시키고 그 사이에 가변흡수필터(VariableAbsorption Filter)나 차폐막을 기계적으로 움직여 빛의 일부를 흡수 또는 차단하는 방법을 사용하거나 측면이 연마된 두개의 광섬유를 나란히 정렬하고 광섬유 사이의 간격을 조절함으로써 투과되는 빛의 세기를 변화시키는 방법을 사용한다.An opto-mechanical optical attenuator uses two optical fibers to separate two optical fibers at a narrow interval and mechanically move a variable absorption filter or shield between them to absorb or block some of the light, It uses a method of changing the intensity of transmitted light by aligning two optical fibers side by side and adjusting the spacing between the optical fibers.

그러나, 이러한 광학-기계적 광감쇄기는 광감쇄 범위가 50dB 이상이며 삽입손실(Insertion loss)이 작고 0.1dB의 선형성을 갖는 등 매우 좋은 특성을 가지고 있지만, 소자의 부피가 크고 동작 속도가 초단위로 느린 단점이 있다.However, these optical-mechanical optical attenuators have very good characteristics such as optical attenuation range of more than 50 dB, small insertion loss and linearity of 0.1 dB, but the device is large and the operation speed is slow in seconds. There are disadvantages.

미소전기기계시스템(MEMS)으로 제작된 광감쇄기는 광학-기계적 광감쇄기의 우수한 동작 특성을 공유하면서 동시에 동작속도가 마이크로초 단위로 매우 빠르고 동작전력이 작다. 그러나, 다른 광도파로 소자와의 집적이 어려운 것이 단점이다.The optical attenuator fabricated with microelectromechanical systems (MEMS) shares the excellent operating characteristics of the optical-mechanical optical attenuator, while at the same time operating speed is very fast and small in microseconds. However, it is a disadvantage that it is difficult to integrate with other optical waveguide elements.

열광학 가변 광감쇄기는 열광학 광변조기(Thermo-optic modulator)나 열광학 스위치(Thermo-optic switch)의 동작 특성을 이용하여 구현되고 집적 광회로에 사용 가능하다. 지금까지 실리카(Silica)나 폴리머(Polymer)를 이용한 열광학 가변 광감쇄기가 발표되었으며, 밀리초의 동작속도, 편광무의존성(Polarization independence), 수백 mW 이하의 전력으로 광감쇄도를 정밀하게 조절할 수 있는 기능을 나타내고 있다.Thermo-optic variable attenuators are implemented using the operating characteristics of thermo-optic modulators or thermo-optic switches and can be used in integrated optical circuits. So far, a thermo-optical variable optical attenuator using silica or polymer has been announced, and the optical attenuation can be precisely controlled with millisecond operation speed, polarization independence and power of several hundred mW or less. It shows the function.

특히, 비대칭 Y-분기 광스위치를 이용한 광감쇄기는 광학-기계적 광감쇄기나 미소전기기계시스템 광감쇄기와 같이 외부구동신호에 따라 광감쇄도가 지속적으로 감소하여 포화상태(Saturation)에 이르는 유사 디지털 동작 특성(Digital-likeoperational characteristic)을 보이고, 광감쇄 범위를 30dB 이상으로 넓게 할 수 있으며 제작 공정상의 허용 오차를 크게 하여 제작을 보다 용이하게 할 수 있는 등 여러 장점을 가지고 있어 최근에 활발한 연구가 진행되고 있다.In particular, an optical attenuator using an asymmetric Y-branch optical switch has a similar digital operation in which the optical attenuation is continuously reduced according to an external driving signal such as an optical-mechanical optical attenuator or a microelectromechanical system optical attenuator, resulting in saturation. In recent years, active research has been carried out as it has various advantages such as showing digital-likeoperational characteristics, widening the light attenuation range to 30dB or more, and making manufacturing easier by increasing the tolerance in the manufacturing process. have.

종래 기술에 따른 열광학 소자를 이용한 가변 광감쇄기는, 비대칭의 Y자형 분기 도파로와 전력인가를 위한 구동전극으로 이루어진 광변조부, 광변조부로부터의 감쇄 출력을 전달하는 주출력 포트, 주출력포트의 일부를 추출하여 모니터하는 모니터포트, Y자형 분기 도파로에서 곡선 형태로 분리되어 입력광파워중 일부를 제거하는 더미 드레인 포트로 구성된다.The variable optical attenuator using the thermo-optical device according to the prior art includes an optical modulator comprising an asymmetrical Y-shaped branch waveguide and a driving electrode for power application, a main output port and a main output port for transmitting the attenuation output from the optical modulator. It consists of a monitor port that extracts and monitors a part of it, and a dummy drain port that separates part of the input optical power in a curved form from the Y-shaped branch waveguide.

상기와 같이 구성된 종래기술의 광감쇄기는 1개의 비대칭 Y분기와 구동전극으로 구성되어 있고, 모드진화 원리로인가전력에 따라 출력의 세기가 감소하며 출력광의 일부를 피드백시켜 출력을 안정화시킨다.The optical attenuator of the prior art configured as described above is composed of one asymmetrical Y branch and a driving electrode, and according to the mode evolutionary principle, the output intensity decreases according to the applied power, and the output light is fed back to stabilize the output.

그러나, 종래기술의 열광학 가변 광감쇄기는 외부 인가전력에 대한 광감쇄도의 변화가 비선형적임으로 말미암아 초기 광감쇄도의 변화에 상대적으로 많은 전력이 소모되고, 장시간 구동에 따른 소자의 신뢰성과 에너지 효율성이 크게 저하되는 문제점이 있다.However, the thermo-optic variable optical attenuator of the prior art consumes a relatively large amount of power due to the nonlinear change in the optical attenuation with respect to the external applied power. There is a problem that the efficiency is greatly reduced.

본 발명은, 액정 셀을 이용하여 회로적으로 피드백 시스템을 구성하여 온라인 상에서 실시간으로 광감쇄를 수행할 수 있는 액정 가변 광감쇄기를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a liquid crystal variable optical attenuator capable of performing optical attenuation in real time on-line by constructing a feedback system in a circuit using a liquid crystal cell.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기는,In order to achieve the above object, a liquid crystal variable attenuator according to the present invention,

실리카 또는 폴리머로 형성되어 광을 전달하는 광 파이버와;An optical fiber formed of silica or polymer to transmit light;

상기 광 파이버와 연결되어 광을 입력받아 전달하는 도파로와;A waveguide connected to the optical fiber to receive and transmit light;

상기 도파로의 소정부분에 구비되어 광을 투과하는 액정패널과; A liquid crystal panel provided at a predetermined portion of the waveguide to transmit light;                     

상기 액정패널에 투과되는 전체 광세기를 소정의 세기로 분기하는 광분기부와;An optical branching unit for dividing the entire light intensity transmitted through the liquid crystal panel into a predetermined intensity;

상기 광분기부에서 투과되는 광의 세기를 검출하고, 검출된 광투과량를 조절하기 위해 상기 액정 패널을 제어하는 제어부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a control unit for controlling the liquid crystal panel in order to detect the intensity of the light transmitted from the optical splitter, and to adjust the detected light transmission amount.

여기서, 특히 상기 액정패널의 양측면에는 콜리메이터를 더 구비하여 평행광으로 투과시키는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, both sides of the liquid crystal panel is characterized in that the collimator is further provided to transmit with parallel light.

여기서, 특히 상기 제어부는 광분기부에서 검출되어 나오는 광을 수광하는 수광부와;Here, in particular, the control unit includes a light receiving unit for receiving the light detected by the optical branch;

상기 수광된 광의 세기를 전류/전압으로 변환하는 변환부와;A converter for converting the intensity of the received light into a current / voltage;

검출된 광의 전압차를 표준전압과 비교해서 오차를 검출하는 검출부와;A detector which detects an error by comparing the voltage difference of the detected light with a standard voltage;

상기 검출된 오차신호에 따라 차동증폭을 주는 차동증폭기와;A differential amplifier for giving a differential amplification according to the detected error signal;

표준전압과 비교해서 차동증폭된 전압에 따라 구동되는 구동부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.Its characteristics are that it includes a drive unit driven according to the differentially amplified voltage compared to the standard voltage.

이와 같은 본 발명에 의하면, 액정 셀을 이용하여 회로적으로 피드백 시스템을 구성하여 온라인 상에서 실시간으로 광감쇄를 수행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to configure the feedback system in a circuit using the liquid crystal cell to perform optical attenuation online in real time.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기는 크게 광감쇄부(101)와 제어부(102)의 두 영역으로 구성되어 있는데 모두가 유기적으로 피드 백(feed-back)이 가능하도록 네트워크(network)가 연결되어 있다. 1 is a view schematically showing the configuration of a liquid crystal variable optical attenuator according to the present invention. As shown in the drawing, the liquid crystal variable optical attenuator according to the present invention is largely composed of two regions, the optical attenuator 101 and the controller 102, so that all of them can be organically fed back. network) is connected.                     

먼저, 상기 광감쇄부(101)는 실리카 또는 폴리머로 형성된 입사측 파이버(fiber)와 연결된 싱글모드형 도파로(104)(single mode type waveguide)과 광이 투과하는 액정패널(105), 광분기부(106), 도파로(104)(waveguide)에 연결된 광 화이버(103)(optical fiber)로 이루어져 있다.First, the light attenuator 101 includes a single mode type waveguide 104 connected to an incident fiber made of silica or a polymer, a liquid crystal panel 105 through which light passes, and an optical branch part ( 106, an optical fiber 103 connected to a waveguide 104.

그리고, 상기 제어부(102)는 상기 광분기부(106)에서 검출되어 나오는 광을 수광하는 수광부(108)와; 상기 수광된 광의 세기를 전류/전압으로 변환하는 변환부(109)와; 상기 검출된 광의 전압차를 표준전압과 비교해서 오차를 검출하는 검출부(110)와; 상기 검출된 오차신호에 따라 차동증폭을 주는 차동증폭기(111)와; 표준전압과 비교해서 상기 차동증폭된 전압에 따라 구동되는 구동부(112)로 구성되어 있다.The control unit 102 includes a light receiving unit 108 for receiving the light detected by the optical branch unit 106; A conversion unit (109) for converting the intensity of the received light into current / voltage; A detection unit (110) for detecting an error by comparing the detected voltage difference with the standard voltage; A differential amplifier (111) for giving a differential amplification according to the detected error signal; Compared with the standard voltage, the driving unit 112 is driven according to the differentially amplified voltage.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기는 다음과 같이 동작한다.The liquid crystal variable optical attenuator according to the present invention configured as described above operates as follows.

먼저, 입력측의 광 화이버(103)에 입력된 광은 싱글모드 도파로(104)(single mode waveguide)에서 진행하면서 액정 셀(cell)을 투과하고, 광분기부(106)에서 전체 광세기의 1/10에 해당하는 광이 분기되어 수광부(108)로 도입되어진다.First, the light input to the optical fiber 103 on the input side passes through a liquid crystal cell while traveling in a single mode waveguide 104, and in the optical branch 106, 1/10 of the total light intensity. Light corresponding to the branched portion is introduced into the light receiving unit 108.

상기 검출된 광의 세기에 따라 전류/전압 변환부(109)에서 전류/전압값으로 전환된 다음 표준전압과 비교해서 검출된 광의 전압차를 검출하여 검출부(110)로 도입하게 된다.The current / voltage converter 109 converts the current / voltage value according to the detected light intensity, and then detects the voltage difference of the detected light in comparison with the standard voltage and introduces the detected voltage into the detector 110.

그리고, 상기 검출된 오차값에 따라 차동 증폭이 행해지는 차동증폭기(111)를 거치고, 증폭된 전류/전압 신호는 구동부(112)로 전달되게 된다. 여기서, 주어 진 신호에 따라 구동부(112)는 액정 패널(105)의 액정 셀(cell)에 정해진 전압을 인가하게 되고, 인가된 전압에 따라 액정 셀(cell)의 투과율이 변하게 된다.Then, the differential amplifier 111 performs differential amplification according to the detected error value, and the amplified current / voltage signal is transmitted to the driver 112. Here, the driver 112 applies a predetermined voltage to the liquid crystal cell of the liquid crystal panel 105 according to the given signal, and the transmittance of the liquid crystal cell changes according to the applied voltage.

따라서, 정해진 전압에서 투과율은 항상 일정하게 되는데 입력되는 광의 세기에 따라 액정 셀(cell)에 가해지는 전압이 달라지게 되면 가해진 전압에 따른 투과율을 갖게 된다.Therefore, at a predetermined voltage, the transmittance is always constant. When the voltage applied to the liquid crystal cell varies according to the intensity of light input, the transmittance is obtained according to the applied voltage.

이러한 사이클(cycle)이 온라인(on-line) 상에서 연속적으로 실시간에 행해지므로 완벽한 파워 컨트롤(power control) 기능을 갖게 된다. 이때, 완만한 I-V 커브(curve)를 가지는 액정 셀(cell)을 이용할 경우 정확도는 올라가는 대신 응답속도는 다소 떨어지는 상관관계를 가지게 된다.This cycle is done on-line continuously in real time, giving you complete power control. In this case, when a liquid crystal cell having a gentle I-V curve is used, the response speed is rather lowered, but the accuracy is increased.

이는 최적화된 액정 셀(cell) 설계를 통하여 적절한 범위내로 조정이 가능하다. 특히 라이트 셔터(light shutter)로 응용성을 갖는 PDLC를 이용할 경우 인가된 전압에 따라 빛의 산란정도를 조절함으로서 투과되는 빛을 효율적으로 감쇄시킬 수 있다.This can be adjusted within an appropriate range through an optimized liquid crystal cell design. In particular, when using a PDLC having applicability as a light shutter, it is possible to efficiently attenuate the transmitted light by adjusting the scattering degree of light according to an applied voltage.

또, 폴리머 메트릭스(matrix)를 이용하기 때문에 광도파로와의 굴절율 매칭(matching)에도 장점을 가질 수 있고, 액정 셀(cell)에서 필수적으로 요구되는 편광막(polarizer)과 배향막의 사용을 배제할 수 있어 셀(cell)공정 단순화와 빛의 이용 효율면에서도 뛰어난 장점을 가진다.In addition, the use of a polymer matrix can have an advantage in refractive index matching with an optical waveguide, and can eliminate the use of a polarizer and an alignment film which are essentially required in a liquid crystal cell. It has excellent advantages in terms of cell process simplification and light utilization efficiency.

도 2는 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기에서 광 모듈레이션 부분에 적용되는 액정 셀의 실시 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(102)의 구동부(112)에 의해 액정 패널(105)에 전압이 인가되면 전계의 방향 을 따라 액정 셀이 일어서면서 콜리메이터를 통과한 광을 그대로 전달하게 되어 투과하게 된다. 그리고, 전압이 인가되지 않으면 액정 셀내의 분자 배열이 불규칙해지므로 빛의 산란에 의해 광이 투과되지 않게 된다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a liquid crystal cell applied to an optical modulation part in a liquid crystal variable optical attenuator according to the present invention. As shown in FIG. 2, when voltage is applied to the liquid crystal panel 105 by the driver 112 of the controller 102, the liquid crystal cell rises along the direction of the electric field and transmits the light passing through the collimator as it is. do. If the voltage is not applied, the arrangement of molecules in the liquid crystal cell becomes irregular, so that light is not transmitted by scattering of light.

여기서, 액정은 액체의 유동성과 고체의 결정과 같은 규칙적인 분자 배열을 동시에 갖는다. 그리고, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향을 따라 액정의 분자 배열이 바뀌는 특성을 가지고 있다.Here, the liquid crystal simultaneously has a regular molecular arrangement such as liquidity and solid crystals. In addition, when the voltage is applied while having optical anisotropy, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed along the direction of the electric field.

따라서, 전압을 인가하여 전계의 방향에 따라 액정 셀의 배열을 바뀌게 하여 투과되는 광을 조절하게 된다.Therefore, by applying a voltage to change the arrangement of the liquid crystal cell in accordance with the direction of the electric field to adjust the transmitted light.

여기서, 액정 셀은 투명 전극(ITO)(굴절율이 약 2.0)과 같이 형성되어 있는 두개의 글래스 커버(glass cover) 또는 플라스틱 기판(plastic substrate)사이에 적절한 굴절율(약 1.8) 매칭(matching)이 되는 비반사 코팅(anti-reflective coating)을 형성하고 설계된 고분자 분산 액정(굴절율이 약 1.55)을 주입한 구조로 형성되어 있다.Herein, the liquid crystal cell has an appropriate refractive index (about 1.8) matching between two glass covers or plastic substrates formed with a transparent electrode (ITO) (refractive index of about 2.0). It is formed into a structure in which an anti-reflective coating is formed and a polymer dispersed liquid crystal (refractive index of about 1.55) is injected.

또한, 광 도파로(Optical waveguide)에 이용되는 물질의 굴절율을 고려하여 이러한 다층막의 굴절율을 적절히 매칭(matching)함으로서 인터털 스카터링(internal scattering)에 의한 광 손실(optical loss)을 최소화할 수 있다.In addition, by considering the refractive index of the material used in the optical waveguide (Optical waveguide), by matching the refractive index of the multilayer film appropriately (minimal optical loss due to internal scattering can be minimized.

또한, 액정 가변 광감쇄기에서는 완만한 I-V 커브(curve)가 요구되는데 이는 적절한 액정 셀(cell) 설계에 따라 조정이 가능하다. 사용 가능한 액정 모드로서는 90도 TN 및 VAN, PDLC등이 모두 가능하지만 특히 PDLC가 가장 응용성이 크고 모드 에 따른 적절한 설계에 따라 최적화 되어질 수 있다.In addition, a smooth I-V curve is required in the liquid crystal variable attenuator, which can be adjusted according to an appropriate liquid crystal cell design. The liquid crystal modes that can be used include 90-degree TN, VAN, and PDLC, but PDLC is most applicable and can be optimized according to the appropriate design according to the mode.

또한, 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기 소자는 예로서 보인 싱글 채널(single channel)에 국한되지 않고 이론적으로 N개의 멀티 채널 어레이(multi-channel array)가 가능하고 액정 셀(cell)의 전극 설계를 통하여 다중화소자 제작 역시 간단하게 제작할 수 있는 장점이 있다.In addition, the liquid crystal variable attenuator device according to the present invention is not limited to a single channel shown as an example, and theoretically, N multi-channel arrays are possible, and the electrode design of the liquid crystal cell is improved. Through multiplexing device manufacturing also has the advantage that can be simply produced.

도 3은 본 발명에 의해 제작된 액정 가변 광감쇄기를 이용한 응용 예를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 가변 광감쇄기는 다양한 응용 예를 가지는데 특히 증폭기 끝단, 수신부 전단, 디멀티플렉서(demultiplexer) 끝단등과 같이 일정한 광세기의 도입을 요구하는 시스템 요소에 많이 이용되는 핵심 소자이다.3 is a view showing an application example using a liquid crystal variable light attenuator manufactured by the present invention. As shown therein, the variable optical attenuator has various applications, and is a core device that is used in many system elements that require the introduction of constant light intensity, such as the amplifier end, the front end of the receiver, and the demultiplexer end.

본 발명의 실시 예에서는 디멀티플렉서(demultiplexer) 끝단에 적용한 예를 보여 주고 있다. 각 파장별로 분리된 광의 세기를 일정하게 맞춰 주기 위해 디멀티플렉서(demultiplexer) 출력단 각각에 가변 광감쇄기 소자를 배치하여 각 포트(port)의 광세기에 따라 개별적으로 감쇄를 행함으로서 모든 포트에서 일정한 세기의 광이 수신부로 입력되게 한다.The embodiment of the present invention shows an example applied to the end of the demultiplexer. A variable optical attenuator element is placed at each of the demultiplexer output stages to uniformly adjust the intensity of the light separated for each wavelength, and attenuates individually according to the light intensity of each port. To be input to the receiver.

이상에서와 같이 본 발명은 가변 광감쇄기에 액정 셀(cell)을 도입하여 회로적으로 피드 백(feed-back system)을 구성함으로서 온 라인(on-line)상에서 실시간으로 광감쇄가 진행되는 새로운 타입의 소자라고 할 수 있다.As described above, the present invention introduces a liquid crystal cell into a variable optical attenuator and configures a feed-back system in a circuit, thereby providing a new type of optical attenuation in real time on-line. It can be said to be an element of.

또한, 액정 셀(cell)을 이용함으로서 장시간 사용에 따른 신뢰성 문제가 없어 소자의 안정성에도 큰 문제가 없는 장점이 있다. 하나의 액정 셀(cell) 제작을 통하여 적절한 전극 패턴 설계에 따라 쉽게 멀티 채널(multi-channel)소자제작도 가능하므로 공정 단순화 및 가격 경쟁력도 확보가 된다.In addition, by using a liquid crystal cell (cell) there is no reliability problem of long time use, there is an advantage that there is no big problem in the stability of the device. By manufacturing one liquid crystal cell, it is possible to easily manufacture multi-channel devices according to the appropriate electrode pattern design, thereby simplifying the process and securing price competitiveness.

따라서, 본 발명에 의한 액정 가변 광감쇄기는 수신부 전단, 광증폭기 말단, 디멀티플렉서(demultiplexer) 말단등의 광통신 분야에 폭넓게 응용가능성을 가진다.Accordingly, the liquid crystal variable optical attenuator according to the present invention has wide applicability in the field of optical communication such as the front end of a receiver, the end of an optical amplifier, and the end of a demultiplexer.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 액정 가변 광감쇄기는 액정 셀을 이용하여 회로적으로 피드백 시스템을 구성하여 온라인 상에서 실시간으로 광감쇄를 수행할 수 있다.As described above, the liquid crystal variable light attenuator according to the present invention may perform a real-time light attenuation online by constructing a feedback system in a circuit using a liquid crystal cell.

Claims (3)

실리카 또는 폴리머로 형성되어 광을 전달하는 광 파이버;An optical fiber formed of silica or a polymer to transmit light; 상기 광 파이버와 연결되어 광을 입력받아 전달하는 도파로;A waveguide connected to the optical fiber to receive and transmit light; 상기 도파로에 구비되어 광을 투과하는 액정 패널;A liquid crystal panel provided in the waveguide to transmit light; 상기 액정 패널에 투과되는 광의 일부를 분기하는 광분기부; 및An optical branching part which splits a part of the light transmitted through the liquid crystal panel; And 상기 광분기부에서 분기되는 광의 세기를 검출하고, 상기 검출된 광의 세기를 기반으로 상기 액정 패널의 광투과량을 조절하도록 상기 액정 패널을 제어하는 제어부;A control unit which detects the intensity of light branched from the optical branch and controls the liquid crystal panel to adjust the light transmittance of the liquid crystal panel based on the detected intensity of the light; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 가변 광감쇄기.Liquid crystal tunable optical attenuator comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액정 패널의 양측면에는 콜리메이터를 더 구비하여 평행광으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 액정 가변 광감쇄기.Both sides of the liquid crystal panel further comprises a collimator, the liquid crystal variable light attenuator, characterized in that the transmission through parallel light. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 광분기부에서 검출되어 나오는 광을 수광하는 수광부와;The control unit includes a light receiving unit for receiving the light detected by the optical branch; 상기 수광된 광의 세기를 전류/전압으로 변환하는 변환부와;A converter for converting the intensity of the received light into a current / voltage; 검출된 광의 전압차를 표준전압과 비교해서 오차를 검출하는 검출부와;A detector which detects an error by comparing the voltage difference of the detected light with a standard voltage; 상기 검출된 오차신호에 따라 차동 증폭을 주는 차동증폭기와;A differential amplifier for differential amplification according to the detected error signal; 표준전압과 비교해서 차동증폭된 전압에 따라 구동되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 가변 광감쇄기.And a driving unit driven according to the differentially amplified voltage compared to the standard voltage.
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