KR101040316B1 - Optical Bi-directional Transmitting and Receiving Module of Single Wavelength - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단일파장 양방향 광송수신 모듈에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 송신단에서 출력된 광신호가 직접 수신단으로 입력되는 것을 방지하여 내부 잡음의 영향을 받지 않도록 함으로써 원활한 통신이 가능하도록 하는 단일파장 양방향 광송수신 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a single wavelength bidirectional optical transmission / reception module, and more particularly, single wavelength bidirectional optical transmission / reception, which enables a smooth communication by preventing an optical signal output from a transmitter from being directly input to a receiver. It is about a module.
본 발명은 송신측 레이저 다이오드; 광신호를 입출력하는 광섬유 페룰; 출력된 광신호를 광섬유 페룰로 전달하며, 광섬유를 통해 광섬유 페룰로 입력된 광신호를 하향 반사하는 스플리터; 스플리터를 통과하지 못하고 반사된 빛을 모듈의 외부로 방출되도록 반사하는 반사부; 스플리터에 의해 하향 반사된 광신호가 입력되는 수신측 포토 다이오드; 를 포함한다. The present invention is a transmitting side laser diode; An optical fiber ferrule for inputting and outputting an optical signal; A splitter transferring the output optical signal to the optical fiber ferrule and reflecting the optical signal input to the optical fiber ferrule down through the optical fiber; A reflector reflecting the reflected light so as not to pass through the splitter to the outside of the module; A reception side photodiode to which an optical signal reflected downward by the splitter is input; It includes.
이에 따라 본 발명은 송신단에서 나온 상향용 빛이 광섬유로 모두 집속 되지 못하고 일부 반사되는 빛을 반사부를 사용하여 효과적으로 광모듈 외부로 방출되도록 하여 수신단으로 직접 들어가는 것을 방지함으로써 잡음 발생을 방지하고 통신 중 수신감도를 상승시키도록 하여 원활한 광통신이 가능한 장점이 있다. Accordingly, the present invention prevents the occurrence of noise by preventing the direct light entering from the transmitting end to the outside of the optical module by effectively reflecting some of the reflected light to the outside of the optical module by using a reflector, rather than converging all of the upward light from the transmitting end to the optical fiber. By increasing the sensitivity there is an advantage that can be a smooth optical communication.
양방향, 광 송수신, 모듈, 스플리터, 반사부, 윈도우, 광섬유 페룰, 꺾임 Bidirectional, Optical Transceiver, Module, Splitter, Reflector, Window, Fiber Optic Ferrule, Angled
Description
본 발명은 단일파장을 사용하는 양방향 광송수신 모듈에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 송신단에서 출력된 광신호가 직접 수신단으로 수신되는 것을 방지하여 내부 잡음의 영향을 받지 않도록 함으로써 원활한 통신이 가능하도록 하는 양방향 광송수신 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a bi-directional optical transmission and reception module using a single wavelength, and more particularly, bi-directional optical to enable a smooth communication by preventing the optical signal output from the transmitter from being directly received by the receiver, thereby avoiding the influence of internal noise. It relates to a transmission and reception module.
양방향 광 송수신 모듈은 두 개 이상의 파장을 하나의 광섬유를 사용하여 송신 및 수신이 동시에 가능하도록 하는 장치이다. The bidirectional optical transmission / reception module is a device for transmitting and receiving two or more wavelengths simultaneously using a single optical fiber.
도 1은 상향 송신, 하향 수신을 위해 두개의 파장을 사용하는 일반형 양방향(bi-directional; BIDI) 광 송수신 모듈의 구조를 도시하였다. 송신, 수신에 필요한 두개의 파장 (ex, 송신: 1310nm, 수신: 1490nm)을 분리하기 위해 'A'의 파장분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing; WDM) 에지 필터(edge filter)가 사용되며 송신파장이 직접 수신단으로 입력되는 것을 막기 위하여 'B'의 파장분할 다중화 에지 필터(WDM edge filter) 또는 밴드패스필터(band pass filter)가 선택적으로 사용될 수 있다. 1 illustrates a structure of a general bi-directional (BIDI) optical transmission / reception module using two wavelengths for uplink transmission and downlink reception. Wavelength Division Multiplexing (WDM) edge filters of 'A' are used to separate the two wavelengths required for transmission and reception (ex, transmission: 1310 nm, reception: 1490 nm). In order to prevent input to the receiver, a wavelength division multiplexing edge filter or a band pass filter of 'B' may be selectively used.
상기 양방향 광 송수신 모듈을 이용하여 통신을 하기 위해서는 도 2에서와 같이 하나의 광모듈과 짝을 이루는 제품이 필요하며, 이 광모듈에서 송신단 파장은 상대방 광모듈의 수신단과 같은 파장이, 수신단 파장은 상대방 광모듈의 송신단 파장과 동일한 것이 구조적으로 요구된다.In order to communicate using the bidirectional optical transceiver module, a product that needs to be paired with one optical module as shown in FIG. 2 is required. In this optical module, the wavelength of the transmitting end is the same wavelength as the receiving end of the other optical module, and the receiving end wavelength is It is structurally required to be the same as the transmitting end wavelength of the other optical module.
위와 같은 구조로 인하여 발생하는 문제점은 다음과 같다. Problems caused by the above structure is as follows.
1) 통신업자의 입장에서는 사용하려는 파장에 따라 기본적으로 제품의 종류가 2배로 늘어나 시스템 구성의 복잡성을 초래한다. 1) From the point of view of a telecommunications company, the number of products is basically doubled according to the wavelength to be used, which causes complexity of system configuration.
2) 광모듈 제조업자 입장에서는 제품의 종류가 2배로 늘어나기 때문에 레이저 다이오드(LD) 및 필터, 아이솔레이터 등 파장 관련된 부품의 수 역시 2배로 증가하는 것을 의미하여 이는 규모의 경제 실시 불가에 의한 원자재 구매 단가 상승 및 제조 공정의 복잡성 등을 야기하여 전체적으로 제품 제조 원가 상승을 발생시킬 수 있다.2) For optical module manufacturers, the number of products is doubled, which means that the number of wavelength-related components such as laser diodes (LDs), filters, and isolators has also doubled. Increasing the cost of manufacturing and the complexity of the manufacturing process can lead to an increase in product manufacturing costs.
이런 문제점들을 해결하기 위하여 도 3에서와 같이 특정 파장의 빛을 일정 비율로 나누어서 투과 및 반사시키는 스플리터(Splitter) 'C' 를 사용한 광모듈 제품이 개발되었다. In order to solve these problems, as shown in FIG. 3, an optical module product using a splitter 'C' for transmitting and reflecting light having a specific wavelength by a predetermined ratio has been developed.
도 4는 도 3에 도시된 스플리터를 사용한 광모듈을 이용한 단일파장을 사용하는 양방향 광 송수신 모듈의 실제 예를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a practical example of a bidirectional optical transmission / reception module using a single wavelength using an optical module using the splitter shown in FIG. 3.
도시된 모듈에서 상-하향 통신 모두를 단일 파장으로 사용하는 장점을 활용 하기 위해서는 먼저, 해결해야 할 기술적 과제가 크게 2가지가 있다.In order to take advantage of the advantages of using both up-down communication as a single wavelength in the illustrated module, there are two technical problems to be solved.
첫 번째로는, 송신단에서 나온 상향용 빛이 광섬유로 모두 집속되지 못하고 일부 반사되어 수신단으로 직접 들어가는 내부 입사 과정을 거치게 되는 문제점이다. Firstly, the upward light from the transmitter is not focused on all of the optical fibers, but partially reflected and goes through an internal incident process directly entering the receiver.
경로 1의 경우 송신단에서 나온 상향용 빛이 스플리터(splitter)(C) 표면에서 반사가 시작되어 상단의 기구물(E)에 맞고 반사되어 수신단을 향한다. 경로 2의 경우에는 송신단에서 나온 상향용 빛이 광섬유 페룰 연마면(F)의 표면에서 반사가 시작되어 스플리터(C)에 맞고 반사되어 수신단을 향하는 과정을 나타낸다. 이렇게 송신단의 빛이 직접 수신단으로 입사 되면 외부에서 입사 되는 빛으로 통신을 해야 하는데 있어서 내부잡음의 역할을 하게 되어 수신감도를 떨어뜨리고 결국 낮은 광파워에 대한 통신을 어렵게 하는 원인이 된다. 이런 내부 반사로 기인한 송신단 빛의 수신단으로의 직접 입사를 막기 위하여 다음과 같은 조치들을 취해 질 수 있다. In the case of
첫째, 경로1에 속하는 기구물 E는 1) 반사되는 빛을 흡수하여 소멸시키기 위하여 검은색 도료 등을 이용하여 광 흡수 처리를 하거나 2) 도 4에 도시된 바와 같이 E의 형상을 반구형 등의 외형을 가지도록 가공함으로써 수평면을 갖는 기구물과 비교하여 반사시 빛이 분산될 수 있도록 하는 방법이 있다. First, the apparatus E belonging to the
기구물 E의 광 흡수 처리 및 반구형 외형 등을 모두 이용하는 방법도 고려될 수 있다. The method of using both the light absorption treatment of the apparatus E, the hemispherical appearance, etc. can also be considered.
경로 1에 속하는 기구물 E에 광 흡수 처리를 하기 위해서는 통상 흑색 에폭시나 흑색 도금 기구물류 또는 흑색 스폰지가 사용되는데, 흑색 에폭시의 경우에는 작업자가 일일이 수작업을 통하여 기구물 표면에 에폭시를 도포하고 이후 굳히는 공정 등이 추가되어 생산성의 저하를 수반한다. 흑색 도금을 실시하는 기구물을 이용하는 방법의 경우에는 녹이 슬지 않고 도금이 되는 금속을 광모듈 특성상 선택하여야 하기 때문에 황동계열로 한정이 되어 균질한 도금 성능을 얻기가 어렵다. 마지막으로 흑색 스펀지를 적용하는 경우에는 부스러기 등의 잔유물로 인한 광모듈 내부 오염이 문제가 된다. In order to perform light absorption treatment on the apparatus E belonging to the
아울러 보다 근본적인 문제는 다음과 같다. 광섬유에 집속 되지 못한 빛은 흡수체 및 분산화 기구물을 사용하더라도 100% 소멸 시킬 수 없기 때문에 결국 잔류 된 빛은 그 에너지를 소모할 때까지 광모듈 내부를 이동하면서 결국 연속적으로 수신단으로의 입력을 시도하게 되며 이는 잡음 발생의 원인이 되어 통신 중 수신감도의 저하를 초래하게 된다. The more fundamental problem is as follows. Since the light that is not focused on the optical fiber cannot be destroyed 100% even if the absorber and the dispersing device are used, the remaining light eventually moves in the optical module until the energy is consumed and eventually tries to input to the receiving end continuously. This causes noise and causes a decrease in reception sensitivity during communication.
둘째, 경로 2의 반사 시작 지점인 광섬유 페룰 연마면(F)에 무반사(anti reflection; AR) 코팅을 실시하여 통상 4%의 반사율을 1% 내외로 줄여 수신단으로 반사되는 양을 줄이는 방법이 있다. Second, an anti-reflection (AR) coating is applied to the optical fiber ferrule polishing surface F, which is the starting point of reflection of path 2, to reduce the amount of reflection to the receiving end by reducing the reflectance of about 4% to about 1%.
이런 조치를 취할 때 발생하는 문제점은 다음과 같다. 페룰 표면에 무반사(AR) 코팅을 실시하는 공정의 경우, 완성된 광섬유의 페룰 면에 추가로 무반사(AR) 코팅을 실시하여야 하므로 원자재 비용 상승을 필연적으로 초래한다.Problems that occur when taking these steps include: In the case of applying an anti-reflection (AR) coating on the ferrule surface, an additional anti-reflection (AR) coating must be applied to the ferrule side of the finished optical fiber, which inevitably leads to an increase in raw material cost.
두번째로는, 위에서 언급한 송신단에서 나온 상향용 빛이 수신단으로 직접 들어가는 내부 입사에서 오는 문제점과는 별도로, 외부에서 입력되는 수신광이 45˚로 장착된 splitter (C)를 일부 투과하여 직접 송신단의 레이저 다이오드(LD)로 들어가는 것이 문제가 되며 이에 따라 송신단의 레이저 다이오드(LD)가 외부 잡음의 영향으로 원래의 신호를 재생하지 못하고 이상 신호를 발생하게 되어 통신을 할 수 없도록 하는 원인이 된다. 이를 해결하기 위하여 LD와 필터단 사이에 광 아이솔레이터(D)를 삽입하여 외부 입력광이 LD로 직접 유입 되는 것을 차단시킨다.Secondly, apart from the problem that the upstream light from the above-mentioned transmitter comes from the internal incidence that enters the receiver directly, the externally received light is partially transmitted through the splitter (C) mounted at 45 °. Entering the laser diode (LD) is a problem, which causes the laser diode (LD) of the transmitting end to not reproduce the original signal due to the influence of external noise and to generate an abnormal signal, thereby preventing communication. To solve this problem, an optical isolator (D) is inserted between the LD and the filter stage to block external input light from flowing directly into the LD.
본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 송신단에서 나온 상향용 빛이 광섬유로 모두 집속 되지 못하고 일부 반사되는 빛을 반사부을 사용하여 효과적으로 광모듈 외부로 방출되도록 하여 수신단으로 직접 들어가는 것을 방지하는 양방향 광 송수신 모듈을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is that the light for the upstream from the transmitting end is not focused on all the optical fiber to be partially reflected light emitted to the outside of the optical module effectively by using a reflector It is to provide a two-way optical transmission and reception module that prevents direct entry into the receiving end.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 양방향 광송수신 모듈은, 양방향 광송수신 모듈에 있어서, 광신호를 출력하는 송신측 레이저 다이오드(10); 상기 송신측 레이저 다이오드(10)의 전방에 설치되고, 일측이 상기 송신측 레이저 다이오드(10) 전방으로 배치되고 타측이 광섬유와 연결되어 광신호를 입출력하는 광섬유 페룰(20); 상기 광섬유 페룰(20)과 상기 송신측 레이저 다이오드(10) 사이에 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로부터 출력된 광신호의 입사방향에 대하여 상하로 일정각도 경사지게 설치되며 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로부터 출력된 광신호를 통과되도록 하여 상기 광섬유 페룰(20)로 전달하며, 광섬유를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력된 광신호를 하향 반사하는 스플리터(30); 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로부터 출력된 광신호중 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 상기 스플리터(30)에 의해 반사된 빛을 모듈의 외부로 방출되도록 반사시키는 반사부(40); 상기 스플리터(30)의 하부에 설치되어 광섬유를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력되어 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사된 광신호가 입력되는 수신측 포토 다이오 드(50); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the bidirectional optical transmission / reception module of the present invention comprises: a transmission-side laser diode (10) for outputting an optical signal; An optical fiber ferrule (20) installed in front of the transmitting side laser diode (10) and having one side disposed in front of the transmitting side laser diode (10) and the other side connected to the optical fiber to input and output an optical signal; Between the
또한, 상기 모듈은 상기 반사부(40)에 의해 반사되어 상기 모듈의 외부로 방출되도록 하는 부위에 방출될 빛이 통과되도록 하며 상기 모듈의 기밀을 유지하는 윈도우(60)가 더 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, the module is characterized in that it is further provided with a
아울러, 상기 윈도우(60)는 상기 반사부(40)에 의해 반사된 빛이 전달될 때 상기 모듈 내부로 재 반사되는 것을 방지하도록 무반사(anti-reflection; AR) 코팅된 것을 특징으로 한다. In addition, the
또, 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 반사되는 빛을 상기 모듈의 외부로 방출되도록 반사하는 상기 반사부(40)의 반사면(41)과 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 상기 반사부(40)의 반사면(41)으로 입사되는 빛이 이루는 각도(J)는 10 내지 50° 인 것을 특징으로 한다. In addition, the reflecting
또한, 상기 광섬유 페룰(20)의 일측 단부인 연마면(21)이 광섬유 페룰(20)의 중심축과 이루는 연마각도(K)가 78 내지 85 ° 인 것을 특징으로 한다. (이에 따라 페룰면의 연마각도는 5 ~ 12° 가 된다.)In addition, the polishing angle (K) of the
아울러, 상기 스플리터(30)와 상기 수신측 포토 다이오드(50) 사이에 설치되어 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사된 광신호를 집속시켜 상기 수신측 포토 다이오드(50)로 전달하는 렌즈(70); 및 광섬유를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력되어 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사되지 못하고 상기 스플리터(30)를 통과한 빛이 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로 전달되는 것을 차단하는 아이솔레이터(80); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the
본 발명은 송신단에서 나온 상향용 빛이 광섬유로 모두 집속 되지 못하고 일부 반사되는 빛을 반사부를 사용하여 효과적으로 광모듈 외부로 방출되도록 하여 수신단으로 직접 들어가는 것을 방지함으로써 잡음 발생을 방지하고 통신 중 수신감도를 상승시키도록 하여 원활한 광통신이 가능한 장점이 있다. 이에 따라 종래에서와 같이 수신단으로 들어갈 수 있는 빛을 흡수 및 분산 시키기 위한 광흡수, 광산란 처리를 하지 않아도 되므로 생산성 향상 및 비용절감 효과를 가져오게 된다. The present invention prevents the occurrence of noise and prevents the reception sensitivity during communication by preventing the upward light emitted from the transmitter from being focused on all of the optical fibers and partially reflecting the light that is partially reflected to the outside of the optical module by using the reflector. There is an advantage to enable smooth optical communication by raising. As a result, light absorption and light scattering treatments for absorbing and dispersing light that may enter the receiving end do not need to be performed as in the related art, thereby increasing productivity and reducing costs.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양방향 광송수신 모듈을 자세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the bidirectional optical transmission module of the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 양방향 광송수신 모듈의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 양방향 광송수신 모듈의 평면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 양방향 광송수신 모듈의 정면도이고, 도 8은 도 5의 A-A 단면도이며, 도 9는 도 5의 B-B 단면도이고, 도 10은 도 5의 C-C 단면도이다.5 is a perspective view showing the appearance of a bidirectional optical transmission module according to the present invention, Figure 6 is a plan view of a bidirectional optical transmission module according to the present invention, Figure 7 is a front view of a bidirectional optical transmission module according to the present invention, Figure 8 Is AA sectional drawing of FIG. 5, FIG. 9 is BB sectional drawing of FIG. 5, and FIG. 10 is CC sectional drawing of FIG.
본 발명의 양방향 광송수신 모듈(100)은 광신호를 출력하는 송신측 레이저 다이오드(10); 일측이 상기 송신측 레이저 다이오드(10) 전방으로 배치되고 타측이 광섬유와 연결되어 광신호를 입출력하는 광섬유 페룰(20); 상하로 일정각도 경사지게 설치되며 출력된 광신호를 상기 광섬유 페룰(20)로 전달하며, 광섬유(1)를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력된 광신호를 하향 반사하는 스플리터(30); 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 상기 스플리터(30)에 의해 반사된 빛을 모듈의 외부로 방출되도록 반사하는 반사부(40); 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사된 광신호가 입력되는 수신측 포토 다이오드(50); 를 포함하여 이루어진다. Bidirectional optical transmission and
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 양방향 광송수신 모듈(100)은 본체(101) 일측에 송신측 레이저 다이오드(10)가 구비되고, 본체(101) 타측에는 광섬유(1)가 연결되며, 본체(101) 하측에는 수신측 포토 다이오드(50)가 구비된다. 5 to 7, the bidirectional optical transmission /
도 8 내지 도 10의 단면도를 참조하여 본 발명의 양방향 광송수신 모듈(100)을 설명하면 다음과 같다. Referring to the cross-sectional view of Figures 8 to 10 will be described the bidirectional
상기 송신측 레이저 다이오드(10)는 광신호를 출력하는 역할을 하며, 출력된 광신호는 스플리터(30)를 통과하고 광섬유 페룰(20)로 전달되어 광섬유를 통해 송신된다. The transmitting
상기 광섬유 페룰(20)은 상기 송신측 레이저 다이오드(10)의 전방에 설치되고, 일측이 상기 송신측 레이저 다이오드(10) 전방으로 배치되고 타측이 광섬유와 연결되어 광신호를 입출력하는 역할을 한다. The
상기 스플리터(30)는 상기 광섬유 페룰(20)과 상기 송신측 레이저 다이오드(10) 사이에 설치된다. 또한, 상기 스플리터(30)는 도 8에서와 같이 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로부터 출력된 광신호의 입사방향에 대하여 상하로 일정각도 경사지게 설치된다. 이때, 상기 스플리터(30)가 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로부터 출력된 광신호의 입사방향에 대하여 경사진 각도는 30 내지 60°로 될 수 있으나, 광신호의 입력 및 출력에 대하여 송신 및 수신 효율이 양호하도록 하기 위하여 45°로 되는 것이 일반적이다. 상기 스플리터(30)는 상기 송신측 레이저 다이 오드(10)로부터 출력된 광신호를 통과되도록 하여 상기 광섬유 페룰(20)로 전달하며, 광섬유를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력된 광신호를 하향 반사하는 역할을 한다. 이때, 하향 반사된 광신호는 상기 스플리터(30)의 하부에 구비된 수신측 포토 다이오드(50)에 의해 수신되게 된다. The
상기 송신측 레이저 다이오드(10)로부터 출력된 광신호가 상기 스플리터(30)를 통과되게 되는데 도 8에서와 같이 상기 스플리터(30) 특성상 전부 통과되지 않고 일부는 통과시키고 나머지 일부는 상기 스플리터(30)에 의해 반사되게 된다. 이 반사된 빛이 모듈 내부에 존재하게 되면 수신측 포토 다이오드(50)로 입사 될 수 있는 문제점이 발생하게 되므로 본 발명은 스플리터(30)를 통과하지 못하고 반사된 빛을 모듈 외부로 방출하도록 하는 것이 특징이다. The optical signal output from the transmitting
이를 위하여 스플리터(30)를 통과하지 못하여 스플리터(30)에 의해 반사된 상향 빛을 모듈의 외부로 방출되도록 하기 위하여 반사부(40)를 구비한다. To this end, it is provided with a
상기 반사부(40)는 도 8에서와 같이 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로부터 출력된 광신호중 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 상기 스플리터(30)에 의해 반사된 빛을 모듈의 외부로 방출되도록 반사하는 역할을 한다. 또, 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 반사되는 빛을 상기 모듈의 외부로 방출되도록 반사하는 상기 반사부(40)의 반사면(41)과 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 상기 반사부(40)의 반사면(41)으로 입사되는 빛이 이루는 각도(J)는 10 내지 50° 인 것이 바람직하다. 상기 반사부(40)의 반사면(41)과 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 상기 반사부(40)의 반사면(41)으로 입사되는 빛이 이루는 각도(J)가 10 내지 50 °가 되면 반사면(41)에 의해 반사된 빛이 모듈 외부로 향할 수 있게 된다. 상기 반사부(40)의 반사면(41)과 상기 스플리터(30)를 통과하지 못하고 상기 반사부(40)의 반사면(41)으로 입사되는 빛이 이루는 각도를 너무 작게 하면 스플리터(30)에 의해 반사되는 빛의 면적이 크게 되므로 반사부(40)의 반사면(41) 면적을 넓게 하여야 하나 광모듈의 높이가 높게 되는 문제점이 발생하게 되며, 너무 크게 되면 스플리터(30)에 의해 반사되는 빛의 면적이 작게 되므로 반사부(40)의 반사면(41) 면적을 작게 할 수 있으나 광모듈의 길이가 길어지게 되는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 광모듈을 소형화하는데 불리하게 되므로 적당한 각도를 갖는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 8, the
이때, 반사부(40)는 종래에서와 같이 흑색 에폭시 처리는 물론 흑색 도장이나 도금 등 별도의 후 처리가 필요없이 녹이 슬지 않는 스테인레스 스틸 또는 황동으로 직접 제작 될 수 있다. At this time, the
아울러, 모듈은 상기 반사부(40)에 의해 반사되어 상기 모듈의 외부로 방출되도록 하는 부위에 방출될 빛이 통과되도록 하며 상기 모듈의 기밀을 유지하는 윈도우(60)가 더 구비된 것이 바람직하다. 아울러, 상기 윈도우(60)는 상기 반사부(40)에 의해 반사된 빛이 전달될 때 상기 윈도우(60)에 의해 상기 모듈 내부로 재 반사되는 것을 방지하도록 무반사(anti-reflection; AR) 코팅된 것이 바람직하다. 윈도우(60)의 무반사 코팅은 사용하려는 송신측 레이저 다이오드(10)에 의해 발생된 송신단 광신호의 파장에 따라 1260nm 내지 1650nm의 파장대역으로 양면 코팅을 실시한다.In addition, the module is preferably further provided with a
상기 윈도우(60)가 무반사 코팅이 되게 되면 반사부(40)에 의해 윈도우(60)로 반사된 빛을 모듈 외부로 대부분 방출할 수 있게 된다.When the
상기 수신측 포토 다이오드(50)는 상기 스플리터(30)의 하부에 설치되며, 광섬유를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력되어 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사된 광신호가 입력되게 된다. The receiving
상기 수신측 포토 다이오드(50)로는 광섬유를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력되어 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사된 광신호가 입력되어야 하지만, 도 4와 같이 송신측 레이저 다이오드(10)에서 나온 빛이 광섬유 페룰 연마면(F)의 표면에서 반사가 시작되어 스플리터(30)에 의해 다시 반사되어 수신측 포토 다이오드(50)로 입사될 수 있다. 이 입사되는 빛의 양을 줄이기 위하여 광섬유 페룰 연마면(F)은 무반사 코팅을 하는 것이 일반적이다. 본 발명은 광섬유 페룰 연마면(F)에 무반사 코팅을 하지 않고도 광섬유 페룰 연마면(F)에 의해 스플리터(30)로 반사되어 수신측 포토 다이오드(50)로 입사되는 빛의 양을 줄이기 위하여 소정 각도(K: 78 ˚ 내지 85 ˚)로 연마된 광섬유 페룰 연마면(21)을 기존 방향(도 4에서는 페룰 연마면이 송신단에서 출력된 광신호의 광섬유 페룰로의 입사방향과 동일한 각도로 위치함)과는 달리 출력된 광신호의 광섬유 페룰(20)로의 입사방향에 대하여 좌측 또는 우측방향으로 이루는 각도(L)가 2 내지 6° 를 이룬다(도 9 참조). 이와 같이 광섬유 페룰(20)의 연마면이 출력된 광신호의 광섬유 페룰(20)로의 입사방향에 대하여 좌측 또는 우측방향으로 소정 각도(L)를 이루게 되면, 광섬유 페룰(20) 연마면(21)의 방향 전환과 페룰 자체를 꺽음으로써 페룰 연마면(21)에 의해 반사되는 빛은 도 4와는 달리, 도 9 및 도 10(송신측 레이저 다이오드(10)에서 출력되어 스플리터(30)를 통과하고 광섬유 연마면(21)에 의해 반사된 광신호를 실선으로 표시하고 하향측 신호로 광섬유(1) 및 광섬유 페룰(20)을 통해 스플리터(30)에서 반사되어 수신측 포토 다이오드(50)로 입사되는 광신호를 점선으로 표시함)에서와 같이 수신측 포토 다이오드(50)의 중심을 향하지 않고 외곽을 향하게 되어 수신측 포토 다이오드(50)로 입사되는 양을 효과적으로 줄일 수 있게 되며, 이에 따라 송신측 레이저 다이오드(10)에서 출력된 광신호에 의한 잡음 발생을 방지하여 수신감도의 하락을 방지할 수 있으며, 페룰 표면에 무반사(AR) 코팅을 실시하지 않아도 되므로 원자재 비용 상승을 방지할 수 있게 된다. An optical signal input to the receiving
광섬유 페룰(20)을 꺾는 이유는 다음과 같다. 빛은 광섬유 페룰 연마면(21)에서 광섬유로 출사 되거나 반대로 입사 되는 경우 공기와의 굴절율 차이에 의하여 "스넬의 법칙_Snell's law"을 따라 꺽인다. 송신단의 상향용 빛은 이 꺽인 각도와 일직선으로 광섬유에 입사하여야만 결합 효율을 최대로 가져 갈 수 있다. 이와 더불어 광섬유 페룰(20)이 꺽이지 않는 경우의 광섬유 페룰(20) 연마면(21)의 연마각(K)에 광섬유 페룰(20) 자체 꺽임각(L)이 더해짐으로 꺾이지 않았을 때 보다 수신측 포토 다이오드(50)로 재 입사되는 빛을 수신단의 중심에서 바깥쪽으로 더 많이 편향시킬 수 있다. 추가적으로 하향용 빛이 광섬유 페룰(20) 연마면(21)에서 출사 될 때 수평으로 나오게 됨으로 45˚ 스플리터(30)에 반사되어 수직으로 수신측 포토 다이오드(50)의 중심으로 향하게 되어 최적의 결합을 할 수 있게 된다.The reason for bending the
본 발명은 광신호를 집속시켜 상기 수신측 포토 다이오드(50)로 전달하는 렌 즈(70)와, 입력 광신호를 송신측 레이저 다이오드(10)로 전달되는 것을 차단하는 아이솔레이터(80)가 더 구비되는 것이 바람직하다. The present invention further includes a
상기 렌즈(70)는 상기 스플리터(30)와 상기 수신측 포토 다이오드(50) 사이에 설치되어 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사된 광신호를 집속시켜 상기 수신측 포토 다이오드(50)로 전달하는 역할을 하는 것으로 수신 감도를 향상시키는 역할을 한다. The
아이솔레이터(80)는 광섬유를 통해 광섬유 페룰(20)로 입력되어 상기 스플리터(30)에 의해 하향 반사되지 못하고 상기 스플리터(30)를 통과한 빛이 상기 송신측 레이저 다이오드(10)로 전달되는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로 송신측 레이저 다이오드(10)가 외부 잡음의 영향을 받지 않도록 하여 원활한 통신이 가능하도록 한다. 아이솔레이터란 마이크로파나 광파(光波)의 전송에 쓰이는 소자로서, 전송선로의 한쪽 방향에는 전자파를 전달할 수 있지만, 그 반대방향에는 전달할 수 없는 기능을 갖는 것으로 공지된 것이다. The
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
도 1은 상향 송신, 하향 수신을 위해 두개의 파장을 사용하는 일반형 양방향(bi-directional; BIDI) 광 송수신 모듈의 구조를 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a structure of a general bi-directional (BIDI) optical transmission / reception module using two wavelengths for uplink transmission and downlink reception.
도 2는 도 1의 양방향 광 송수신 모듈을 이용하여 통신에 사용된 예를 나타낸 도면.2 is a view showing an example used for communication using the bidirectional optical transmission and reception module of FIG.
도 3은 특정 파장의 빛을 일정 비율로 나누어서 투과 및 반사시키는 스플리터(Splitter)를 사용한 광모듈의 원리를 나타낸 도면.3 is a view showing the principle of the optical module using a splitter (Splitter) for transmitting and reflecting by dividing the light of a specific wavelength by a certain ratio.
도 4는 도 3에 도시된 스플리터가 적용된 광모듈을 이용한 양방향 광 송수신 모듈의 실제 예를 나타낸 도면. 4 is a diagram illustrating a practical example of a bidirectional optical transmission / reception module using the optical module to which the splitter shown in FIG. 3 is applied.
도 5는 본 발명에 의한 양방향 광송수신 모듈의 외관을 나타낸 사시도.Figure 5 is a perspective view showing the appearance of the bidirectional optical transmission module according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 양방향 광송수신 모듈의 평면도.6 is a plan view of the bidirectional optical transmission module according to the present invention.
도 7은 본 발명에 의한 양방향 광송수신 모듈의 정면도.7 is a front view of the bidirectional optical transmission module according to the present invention.
도 8은 도 5의 A-A 단면도.8 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 9는 도 5의 B-B 단면도.9 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 5.
도 10은 도 5의 C-C 단면도.10 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
10: 송신측 레이저 다이오드10: transmitting side laser diode
20: 광섬유 페룰20: fiber optic ferrule
21: 연마면21: polishing surface
30: 스플리터30: splitter
40: 반사부40: reflector
41: 반사면41: reflective surface
50: 수신측 포토 다이오드50: receiving side photodiode
60: 윈도우60: Windows
70: 렌즈70: lens
80: 아이솔레이터80: isolator
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Cited By (3)
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KR101307249B1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-11 | 주식회사 한택 | Bi-directional optical module |
WO2013172541A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Bidirectional optical transmitting and receiving module |
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KR101320964B1 (en) * | 2011-05-10 | 2013-11-21 | 주식회사 옵토웰 | Bi-directional optical transmitter and receiver module using vcsel |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101307249B1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-11 | 주식회사 한택 | Bi-directional optical module |
WO2013172541A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Bidirectional optical transmitting and receiving module |
US9838130B2 (en) | 2012-05-18 | 2017-12-05 | Sk Telecom Co., Ltd. | Bi-directional optical transceiver module |
JP2018151641A (en) * | 2012-05-18 | 2018-09-27 | ライトロン ファイバー‐オプティック デバイセズ インコーポレイテッド | Bidirectional optical transmitting and receiving module, bidirectional transceiver module, and optical communication system |
WO2018199602A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 아이오솔루션(주) | Optical transmission device with semiconductor laser driving circuit chip integrated therein, and manufacturing method therefor |
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