KR101001621B1

KR101001621B1 - 편광변환장치 및 방법

Info

Publication number: KR101001621B1
Application number: KR1020040100280A
Authority: KR
Inventors: 이준구; 여영배
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2010-12-17
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: US20060119938A1; US7492518B2; KR20060061503A

Abstract

편광변환장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 편광변환장치는 입력되는 광신호의 편광성분을 소정의 회전각도로 회전시키는 편광회전기, 편광회전기로부터 출력되는 광신호의 편광성분을 제1 및 제2 편광성분으로 분리하여 각각 출력하는 편광 광분할기, 제1 편광성분을 모니터링하기 위한 제1 모니터링수단, 제2 편광성분을 모니터링하기 위한 제2 모니터링수단, 및 제1 모니터링수단과 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기가 동일해지도록 편광회전기의 회전각도를 조절하는 컨트롤러를 포함한다. 이에 의해, 편광회전기의 회전각도만을 조절하여, 일정한 세기의 원하는 편광성분을 얻을 수 있다.

광신호, 편광상태, 회전각도, 분할, 일정세기, 피드백

Description

편광변환장치 및 방법 {Apparatus and method for transforming Polarization}

도 1은 종래의 편광변환장치를 보인 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광변환장치의 블럭도,

도 3은 입력광의 각도 조절원리를 설명하기 위한 도면,

도 4는 편광회전기의 회전각도를 피드백 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면,

도 5a 내지 도 5b는 편광 회전기의 회전각도를 피드백 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프, 그리고,

도 6은 본 발명에 따른 편광변환방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 편광변환장치 110 : 편광회전기

120 : 편광 광 분할기 130 : 제1 모니터링수단

132 : 제1 광분할기 134 : 제1 광검출기

140 : 제2 모니터링수단 142 : 제2 광분할기

144 : 제2 광검출기 150 : 컨트롤러

본 발명은 편광변환장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임의의 입력편광을 입력받아 하나의 파라미터만을 조정함으로써, 미리 정해진 편광상태가 되도록 변환하는 편광변환장치 및 방법에 관한 것이다.

편광 변환 장치(Polarization Transformer)는 입력되는 광신호의 편광상태에 관계없이 출력되는 광신호의 편광상태가 미리 정해진 편광상태가 되도록 변환하는 장치이다.

도 1은 미국특허공보 US5,191,387에 개시된 편광변환장치의 블럭도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 입사광에 대한 위상차이를 보정하기 위한 제1 위상보정기(11), 제1 위상보정기(11)로부터 출력되는 광에 대하여 45도로 위상차이를 보정하는 제2 위상보정기(12), 제2 위상보정기(12)로부터 출력되는 광의 편광을 회전시키는 편광회전기(13), 편광이 회전된 광을 분리하는 광분할기(14), 광분할기(14)로부터 출력되는 광을 분석하는 광분석기(15), 광분석기(15)로부터 출력되는 광을 검출하기 위한 광검출기(16), 광검출기(16)로부터 출력에 대한 응답에서 편광 회전과 제1 위상보정기(11) 및 제2 위상보정기(12)를 컨트롤하는 컨트롤러(17)를 포함하는 편광변환장치(10)가 개시되었다.

이와 같은 편광변환장치(10)는 임의의 입력편광을 원하는 출력편광으로 연속적 변환하기 위해서, 세개의 파라미터(제1 위상감속, 제2 위상감속 및 회전각도)를 제어하여야 한다.

도 1에 도시한 편광변환장치(10)를 포함하여 대부분의 종래에 개시된 편광변환장치들은 입력편광을 미리 정해진 편광상태가 되도록 구현하기 위하여, 다수의 부품 및 복잡한 피드백 제어 회로를 필요로 하기 때문에, 구현비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 임의의 편광성분을 갖는 광신호를 입력받아, 편광회전기의 회전각도만을 조절하여 일정한 세기의 일정한 편광이 출력되도록 하는 편광변환장치 및 방법을 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광변환장치는 입력되는 광신호의 편광을 소정의 회전각도로 회전시키는 편광회전기, 편광회전기로부터 출력되는 광신호의 편광을 제1 및 제2 편광성분으로 분리하여 각각 출력하는 편광 광분할기, 제1 편광성분을 모니터링하기 위한 제1 모니터링수단, 제2 편광성분을 모니터링하기 위한 제2 모니터링수단, 및 제1 모니터링수단과 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기가 동일해지도록 편광회전기의 회전각도를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.

바람직하게, 제1 모니터링수단은 제1 편광성분을 분할하는 제1 광분할기, 및제1 광분할기로부터 분할된 하나의 성분을 전기적 신호로 변환하는 제1 광검출기를 포함한다.

또한 바람직하게, 제2 모니터링수단은 제2 편광성분을 분할하는 제2 광분할 기, 및 제2 광분할기로부터 분할된 하나의 성분을 전기적 신호로 변환하는 제2 광검출기를 포함한다.

또한 바람직하게, 컨트롤러는 제1 및 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기에 대한 상대적 차이값을 하기 수학식에 의해 산출하고, 산출된 두 광신호의 상대적 차이값에 기초하여 편광회전기의 회전각도를 조절할 수 있다:

여기서, V는 두 광신호의 상대적 차이값,

은 제1 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기,

는 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기를 말한다.

또한 바람직하게, 컨트롤러는 편광회전기의 회전각도를 디더링(Dithering)하면서 제1 및 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 상대적 차이값이 0에 근접할때까지 편광회전기의 회전각도를 조절할 수 있다.

또한 바람직하게, 편광회전기는 패러데이 회전소자(Faraday Rotator), 반파장판(Half-wave Plate) 중 어느 하나일 수 있다.

또한 바람직하게, 편광 광분할기로부터 출력되는 광신호가 입사되는 편광유지 광섬유를 더 포함할 수 있으며, 이때 편광 광분할기로부터 출력되는 광신호의 편광축에 상기 편광유지 광섬유의 편광축을 정렬한다.

한편, 본 발명에 따른 편광변환방법은 입력되는 광신호의 편광을 소정의 회전각도로 회전시키는 단계, 회전된 편광을 제1 및 제2 편광성분으로 분리하여 각각 출력하는 단계, 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기를 각각 측정하는 단계, 및 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기가 서로 동일해지도록 회전각도를 조절하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 회전각도를 조절하는 단계는, 하기 수학식에 의해 산출되는 측정된 두 광신호의 상대적 차이값에 기초하여 상기 회전각도를 조절할 수 있다:

여기서, V는 두 광신호의 상대적 차이값,

은 제1 편광성분을 갖는 광신호의 세기,

는 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기를 말한다.

또한 바람직하게, 회전각도를 조절하는 단계는, 회전각도를 디더링하면서 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 상대적 차이값이 0에 근접할때까지 회전각도를 조절할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광변환장치의 블럭도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 편광변환장치(100)는 편광회전기(Polarization Rotator : 110), 편광 광분할기(Polarization Beam Splitter : 120), 제1 모니터링수단(130), 제2 모니터링수단(140), 및 컨트롤러(150)를 포함한다.

편광회전기(110)는 광원(미도시)으로부터 출사되어 입력되는 광신호의 편광을 소정의 회전각도로 회전시켜 출력한다. 편광회전기(110)의 회전각도 및 회전방 향은 후술하는 컨트롤러(150)의 제어에 의해 수시로 변경된다. 바람직하게, 편광회전기(110)는 패러데이 회전소자(Faraday Rotator) 및 반파장판(Half-Wave Plate) 중 어느 하나일 수 있다.

편광 광분할기(120)는 편광회전기(110)로부터 출력되는 광신호의 편광을 제1 및 제2 편광성분으로 분리하여 각각 출력한다. 통상의 편광 광분할기(120)는 광신호를 S편광파와 P편광파로 분리하여, S편광파는 반사시키고 P편광파는 통과시키는 것으로, 본 실시예에서는 S편광파를 제1 편광성분이라 하고, P편광파를 제2 편광성분이라 한다.

제1 모니터링수단(130)은 편광 광분할기(120)에 의해 분리 및 반사되어 출력되는 제1 편광성분을 모니터링하기 위한 것으로, 제1 광분할기(Beam splitter)(132)와 제1 광검출기(Beam Detector)(134)를 포함한다.

제1 광분할기(132)는 편광 광분할기(120)로부터 출력되는 제1 편광성분을 두개의 성분으로 분리하고, 분리된 두개의 성분 중 하나를 제1 광검출기(134)로 출력한다.

제1 광검출기(134)는 제1 광분할기(132)에 의해 분리된 하나의 성분을 입력받아 전기적 신호(전류값 또는 전압값)로 변환하고, 변환된 신호를 컨트롤러(150)로 제공한다. 제1 광검출기(134)로부터 출력되는 전기적 신호값은 제1 편광성분을 갖는 광신호의 세기이다.

제2 모니터링수단(140)은 편광 광분할기(120)에 의해 분리 및 통과되어 출력되는 제2 편광성분을 모니터링하기 위한 것으로, 제2 광분할기(142)와 제2 광검출 기(144)를 포함한다.

제2 광분할기(142)는 편광 광분할기(120)로부터 출력되는 제2 편광성분을 두개의 성분으로 분리하고, 분리된 두개의 성분 중 하나를 제2 광검출기(144)로 출력한다. 제2 광분할기(132)에 의해 분리된 제2 편광성분의 두개의 성분 중 다른 하나는 편광변환장치(100)의 외부로 출력된다(출력 광신호).

제2 광검출기(144)는 제2 광분할기(142)에 의해 분리된 하나의 성분을 입력받아 전기적 신호(전류값 또는 전압값)로 변환하고, 변환된 신호를 컨트롤러(150)로 제공한다. 제2 광검출기(144)로부터 출력되는 전기적 신호값은 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기이다.

컨트롤러(150)는 제1 모니터링수단(130) 즉, 제1 광분할기(132)와 제1 광검출기(134)로부터 출력되는 광신호의 세기 및 제2 모니터링수단(140) 즉, 제2 광분할기(142)와 제2 광검출기(144)로부터 출력되는 광신호의 세기가 동일해지도록 편광회전기(110)의 회전각도를 조절한다.

컨트롤러(150)는 제1 광검출기(134)로부터 출력되는 광신호와 제2 광검출기(144)로부터 출력되는 광신호의 상대적 차이값을 수학식 1에 의해 산출하고, 차이값에 기초하여 편광회전기(110)의 회전각도를 조절할 수 있다.

여기서, V는 두 광신호의 상대적 차이값,

은 제1 광검출기(134)로부터 출력되는 광신호의 세기이며,

는 제2 광검출기(144)로부터 출력되는 광신호의 세기이다.

컨트롤러(150)는 시간에 따라 연속적으로 입력되는 광신호에 대하여 수학식 1에 의해 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기의 상대적 차이값을 산출하고, 그 차이값의 부호와 크기에 의해 편광회전기(110)의 회전방향과 회전각도를 지속적으로 피드백(Feedback) 조절한다.

제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기의 상대적 차이값이 0이 되는 것이 이상적이나, 실제적으로는 0이 될 수 없으므로, 컨트롤러(150)는 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기의 차이값이 0에 근접할 때까지 연속적으로 편광회전기(110)의 회전각도를 피드백 조절한다.

또한, 컨트롤러(150)는 편광회전기(110)의 회전각도를 디더링(Dithering : 주기적인 진동)하면서 입력광에 대하여 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기의 상대적 차이값을 지속적으로 산출하고, 산출된 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기의 상대적 차이값이 0에 근접할 때까지 편광회전기(110)의 회전각도를 피드백 조절한다.

예를 들어, 컨트롤러(150)는 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기의 상대적 차이값이 ±0.01 이하가 되기를 원할 경우, 편광회전기(110)의 회전각도를 ±0.3°의 정밀도로 조절하고, 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기의 상대적 차이값이 ±0.05 이하가 되기를 원할 경우, 편광회전기(110)의 회전각도를 ±1.4°의 정밀도로 조절한다.

컨트롤러(150)에 의해 편광회전기(110)의 회전각도가 결정되는 예로, 컨트롤러(150)는 제1 광검출기(134)로부터 출력되는 광신호의 세기와 제2 광검출기(144)로부터 출력되는 광신호의 세기에 기초하여, 수학식 2 내지 수학식 4에 의해 편광회전기(110)의 회전각도(β)를 결정할 수 있다.

여기서,

은 제1 광검출기(134)로부터 출력되는 광신호의 세기이고,

는 제2 광검출기(144)로부터 출력되는 광신호의 세기이며,

는

과

의 합이다. 또한, α 및 θ는 입력되는 광신호의 편광상태를 나타내는 파라미터이다.

도 3는 입력광의 각도 조절원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하여, 컨트롤러(150)에서 편광회전기(110)의 회전각도를 피드백 조절함으로써, 출력되는 두개의 광신호가 동일한 세기를 갖는 과정을 살펴본다.

(a)를 참조하여, 임의의 편광성분(P)을 갖는 광신호가 장축을 기준으로 x축 과 임의의 각도α로 입사된다고 가정한다. α 및 θ는 편광성분(P)를 나타내는 파라미터이며, θ는 타원율(Ellipticity)에 해당한다.

임의의 편광성분(P)을 갖는 광신호가 편광회전기(110)에 입사되면, 편광회전기(110)는 편광성분(P)을 β만큼 회전시켜 출력한다. (b)에 도시한 바와 같이, 편광회전기(110)에 의해 편광성분(P)은 장축을 기준으로 x축과 α+β의 각도를 갖는 편광성분(P')로 변경된다.

(b)의 편광성분(P')이 편광 광분할기(120)로 입사되면, 서로 직교하는 두개의 편광성분 즉, 제1 편광성분 및 제2 편광성분으로 분리된다.

(c) 및 (d)를 참조하여, 편광 광분할기(120)로부터 출력되는 제1 편광성분 및 제2 편광성분은 각각 수평방향 및 수직방향의 직선 편광성분으로 나타나며, 서로 동일한 크기(세기)를 갖는다.

도 4는 편광회전기의 회전각도를 피드백 조절하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하여, 컨트롤러(150)의 제어에 의해 편광회전기(110)의 회전각도를 디더링면서 회전각도를 피드백 조절하는 방법을 보다 상세히 살펴본다.

x축과 α각도를 이루는 임의의 편광이 편광회전기(110)에 입력되면, 편광회전기(110)는 이 편광을

만큼 회전시킨후, 회전된 각을 중심으로

의 진폭으로 디더링해 주게 된다. 결과적으로, 편광회전기(110)를 통과한 빛의 편광은 각각

및

의 각도를 이루는 P1 및 P2 사이에서 주기적으로 진동하게 된다.

이 빛이 편광 광분할기(120)에 입력되면, 서로 직교하는 제1 편광성분과 제2 편광성분이 출력된다. 제1 편광성분과 제2 편광성분은 도 2에 도시한 바와 같이 제1 광검출기(134) 및 제2 광검출기(144)에 의해 전기적 신호값(

및

)이 측정된다.

편광회전기(110)의 피드백 조절전의 회전각도를

, 피드백 조절하기 위한 회전각도를

, 회전각도의 디더링 진폭을

, 피드백 조절후의 회전각도를

라 하였을 경우, 두 광신호의 세기의 차이값(

)은 수학식 5 내지 수학식 7에 의해 산출된다.

컨트롤러(150)는 수학식 7에 의해 산출된 두 광신호의 세기의 차이값에 기초하여, 편광회전기(110)의 회전각도를 피드백 조절할 수 있다. 수학식 5 내지 수학식 6에 의해

과

를 산출하고, 수학식 7에 의해 산출되는

값의 변화로부터 편광회전기(110)의 회전각도의 피드백 조절값을 산출할 수 있다.

이때, 수학식 7에 의해 산출된

에 기초하여, 수학식 8 내지 수학식 9에 의하여

를 산출할 수 있으며, 컨트롤러(150)는 수학식 10에 의하여 편광회전기(110)의 편광회전각을

만큼 보정하여,

에서

로 변경해 주게 된다.

where

:

도 5a 내지 도 5b는 편광 회전기의 회전각도를 피드백 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 여기에서는, 도 4에 도시한 편광성분(P1, P2)에 대한 여러 파라미터(α,

,

)들이 시간에 따라 연속적으로 변화하는 것을 그래프화하였다.

도 5a를 참조하여, α(A), θ(B),

(C)는 시간에 따라 연속적으로 변화하는 파라미터들임을 알 수 있다. 이들을 컨트롤러(150)에서 피드백 조절하면, α(A)와

(C)가 합해져 지속적으로 동일한 값을 갖는 D그래프와 같이 나타난다(

).

도 5b를 참조하여, 도 5a에 도시한 α(A), θ(B),

(C)에 의해 제2 광분할기(142)의 출력값(

)과, 제1 광검출기(134)의 출력값(

) 및 제2 광검출기(144)의 출력값(

)의 합(

)의 비율(

)을 그래프화하면, 피드백 조절을 하지 않는 경우에는 (E) 그래프와 같이 시간에 따라 변동율이 크게 나타난다.

이와 같이, 시간에 따른 변동율이 큰 (E)그래프를 도 2 내지 도 4에서 설명한 바와 같이 피드백 조절하면, 지속적으로 동일한 값을 갖는 직선형태의 (F)그래프(

)가 나타난다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 편광변환장치(100)는 편광조절 자체를 목적으로 하여, 입력되는 광신호의 편광성분의 변화에 따라 연속적으로 편광회전기(110)의 상태를 조절함으로써, 정해진 편광상태와 일정한 세기를 갖는 출력 광신호를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 편광변환장치(100)는 입력되는 광신호의 편광성분을 미리 정해진 편광성분으로 변환한다. 그러므로, 본 발명에 따른 편광변환장치(100)를 이용하면, 입력편광에 의존성을 갖는 광소자가 입력편광에 무관하게 동작하도록 구성할 수 있다.

예를 들어, 2004년 2월 Photonics Technology Letters에 유학 등의 저자에 의해 게재된 "All-Optical Wavelength Conversion Using Absorption Modulation of an Injection-Locked Fabry-Perot Laser Diode"의 파장변환장치는 특정 입력편광에 대해서만 동작하는 단점이 있다.

그러나, 상기 파장변환장치를 본 발명에 따른 편광변환장치(100)와 결합하여 사용하면, 입력편광에 무관하게 동작하는 파장변환장치를 구현할 수 있으므로, 실용성을 향상할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 편광변환방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 여기에서는, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 편광변환방법을 설명한다.

편광회전기(110)로 임의의 편광을 갖는 광신호가 입력되면, 편광회전기(110)는 입력된 광신호의 편광을 소정각도로 회전시켜 출력한다(S200 내지 S210).

편광회전기(110)에 의해 편광이 소정각도로 회전된 광신호는 편광 광분할기(120)로 입력되고, 편광 광분할기(120)에 의해 제1 편광성분을 갖는 광신호 및 제2 편광성분을 갖는 광신호로 각각 분리되어 출력된다(S220).

제1 편광성분을 갖는 광신호는 제1 광분할기(132) 및 제1 광검출기(134)를 통해 모니터링되고, 제2 편광성분을 갖는 광신호는 제2 광분할기(142) 및 제2 광검출기(144)를 통해 모니터링된다. 이에 의해, 제1 광검출기(134) 및 제2 광검출기(144)에 의해 측정된 두 광신호의 세기가 컨트롤러(150)에 입력된다(S230).

컨트롤러(150)는 제1 광검출기(134) 및 제2 광검출기(144)로부터 각각의 광신호의 세기가 입력되면, 두 광신호의 세기가 동일한지 판단한다(S240). 여기서, 두 광신호의 세기가 동일한 것으로 판단되면, 일정한 세기의 원하는 편광성분을 얻을 수 있게 된다.

만약, S240 단계에서, 두 광신호의 세기가 동일하지 않은 것으로 판단되면, 편광회전기(110)의 회전각도를 피드백 조절할 각도를 산출하고(S250), 산출된 각도만큼 편광회전기(110)의 회전각도를 조절한다(S260). 여기서, 편광회전기(110)의 회전각도를 피드백 조절하는 방법은 앞에서 설명한 바와 동일하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 편광변환장치 및 방법은 편광회전기의 회전각도만을 조정함으로써, 간단한 피드백 제어 회로에 의해 임의의 입력편광이 미리 정해진 편광상태가 되도록 변환할 수 있으며, 입력되는 편광성분의 상태에 제약을 받지 않는 이점이 있다.

이에 의해, 편광회전기를 통과한 입력광이 편광 광분할기에 의해 동일한 세기의 두 광으로 분할되어 출력되며, 출력광이 입력광의 세기에 비례하는 일정한 세기를 갖도록 하는 이점이 있다.

또한, 편광변환장치의 동작시 리셋이 불필요하여 연속적인 편광변환이 가능하며, 편광변환장치의 구조 및 제어 회로가 간단하여, 구현비용을 절감하는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

입력되는 광신호의 편광을 소정의 회전각도로 회전시키는 편광회전기;

상기 편광회전기로부터 출력되는 광신호의 편광을 제1 및 제2 편광성분으로 분리하여 각각 출력하는 편광 광분할기;

상기 제1 편광성분을 모니터링하기 위한 제1 모니터링수단;

상기 제2 편광성분을 모니터링하기 위한 제2 모니터링수단; 및

상기 제1 모니터링수단과 상기 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기가 동일해지도록 상기 편광회전기의 회전각도를 조절하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광변환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 모니터링수단은,

상기 제1 편광성분을 분할하는 제1 광분할기; 및

상기 제1 광분할기로부터 분할된 하나의 성분을 전기적 신호로 변환하는 제1 광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광변환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 모니터링수단은,

상기 제2 편광성분을 분할하는 제2 광분할기; 및

상기 제2 광분할기로부터 분할된 하나의 성분을 전기적 신호로 변환하는 제2 광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광변환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 상기 제1 및 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기에 대한 상대적 차이값을 하기 수학식에 의해 산출하고, 상기 산출된 두 광신호의 상대적 차이값에 기초하여 상기 편광회전기의 회전각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 편광변환장치:

여기서, V는 상기 두 광신호의 상대적 차이값,
은 상기 제1 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기,
는 상기 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 세기를 말한다.
제 1 항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 상기 편광회전기의 회전각도를 디더링(Dithering)하면서 상기 제1 및 제2 모니터링수단으로부터 출력되는 광신호의 상대적 차이값이 0에 근접할때까지 상기 편광회전기의 회전각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 편광변환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 편광회전기는 패러데이 회전소자(Faraday Rotator), 반파장판(Half-wave Plate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 편광변환장치.
제 1 항에 있어서,

상기 편광 광분할기로부터 출력되는 광신호가 입사되는 편광유지 광섬유를 더 포함하고, 상기 편광 광분할기로부터 출력되는 광신호의 편광축에 상기 편광유지 광섬유의 편광축을 정렬하는 것을 특징으로 하는 편광변환장치.
입력되는 광신호의 편광을 소정의 회전각도로 회전시키는 단계;

상기 회전된 편광을 제1 및 제2 편광성분으로 분리하여 각각 출력하는 단계;

상기 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기를 각각 측정하는 단계; 및

상기 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기가 서로 동일해지도록 상기 회전각도를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광변환방법.
제 8 항에 있어서,

상기 회전각도를 조절하는 단계는, 하기 수학식에 의해 산출되는 상기 측정된 두 광신호의 상대적 차이값에 기초하여 상기 회전각도를 조절하는 것을 특징으 로 하는 편광변환방법:

여기서, V는 상기 두 광신호의 상대적 차이값,
은 상기 제1 편광성분을 갖는 광신호의 세기,
는 상기 제2 편광성분을 갖는 광신호의 세기를 말한다.
제 8 항에 있어서,

상기 회전각도를 조절하는 단계는, 상기 회전각도를 디더링하면서 제1 및 제2 편광성분을 갖는 광신호의 상대적 차이값이 0에 근접할때까지 상기 회전각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 편광변환방법.