KR101414770B1 - 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법 - Google Patents

광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 1 검사광 및 검사 완료 신호광을 광케이블에 조사하는 제 1 광원부; 상기 제 1 검사광이 상기 광케이블에서 반사되어 생성되는 반사광을 획득하는 제 1 수광부; 상기 검사 완료 신호광을 수신한 외부 광원 장치의 제 2 광원부로부터 조사되는 제 2 검사광을 획득하는 제 2 수광부; 상기 제 2 검사광의 입사 경로를 상기 제 2 수광부로 변환하는 스위칭부; 및 상기 반사광을 참조하여 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하고, 상기 제 2 검사광을 참조하여 광 손실율 정보를 산출하며, 상기 구간 길이 정보 및 상기 광 손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 상기 광케이블의 상태를 판단하는 제어부를 포함하는 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광계측 검사 장치 및 이를 이용한 광케이블 검사방법에 관한 것이다.

Description

광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법{OPTICAL MEASURING DEVICE FOR TESTING STATE OF OPTICAL CABLE, OPTICAL INSPECTING DEVICE USING THE SAME, AND METHOD FOR INSPECTING OPTICAL CAPBLE USING OPTICAL MEASURING DEVICE AND OPTICAL SOURCE DEVICE}
본 발명은 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법에 관한 것이다.
광섬유 케이블이라고도 불리우는 광케이블은 원통모양으로 심(Core)·클래드(Clad)·재킷(Jacket) 등으로 구성되어 있다. 신호를 부호로 만든 광선을 내부반사로 전송하는데, 다른 유선 전송매체에 비하여 대역폭이 넓어 데이터 전송률이 뛰어나다. 이밖에도 크기와 무게가 적어 지지 구조물의 크기를 줄일 수 있고 빛의 형태로 전송하므로 충격성 잡음, 누화(漏話) 등의 외부적 간섭을 받지 않는다. 따라서, 근거리와 광역 통신망, 장거리 통신, 군사용, 가입자 회선 등에 많이 쓰인다.
특히, 초고속 정보 통신망을 구축함으로서 사용자로 하여금 초고속 인터넷 통신의 이용을 가능하게 하였다.
이러한 광케이블의 이상 유무를 판단하기 위한 검사는, 주로 광계측 장치에 의해서 이루어진다. 광계측 장치는, 커넥터를 이용해 광케이블의 일단에 연결하여 광케이블의 타단 방향으로 검사광을 조사하고, 상기 광케이블의 타단에서 반사되는 반사광을 수신하여 광케이블의 구간 길이와 광 손실율을 참조하여 광케이블의 이상 유무를 판단한다.
하지만, 이렇게 단일 광계측 장치를 통해 광케이블을 검사하는 경우, 광계측 장치와 커넥트 사이의 연결 부위에서 프레넬 반사(Fresnel Reflection)가 발생하여 구간 길이 및 광 손실율을 나타내는 그래프 상의 시작 영역에 데드존(Dead Zone)이 형성된다.
데드존은, 프레넬 반사가 일어난 직후 증폭기가 회복되는 시간은 짧지만 이 사이에 입력되는 신호에 대해서는 응답할 수 없는 상황을 말하며, 이러한 데드존은 갑작스러운 신호 진폭변화가 일어나는 경우 발생한다. 따라서, 데드존이 발생하는 경우, 광 손실율 그래프 상에서 해당 영역의 광 손실율을 확인할 수 없어 광케이블의 이상 유무를 판단할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 데드존은 커넥터에 의해 발생되어 그 영역이 수 미터에서 수십 미터의 거리를 가짐으로써, 건물과 같이 수십미터의 짧은 거리를 가지도록 광케이블이 설치되어 있는 경우에는 광케이블 전체 영역에 대한 이상 유무를 판단하기 어려울 수 있다.
이에 본 발명은, 데드존 내에 설치되는 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인, 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법은, 광케이블의 일단에 설치되는 상기 광계측 장치를 통해 제 1 검사광을 상기 광케이블의 타단으로 조사하는 단계; 상기 케이블의 타단에서 반사된 상기 제 1 검사광의 반사광이 상기 광계측 장치의 제 1 수광부에서 수신되면, 이를 통해 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하는 단계; 상기 반사광을 수신한 후, 상기 케이블의 타단에 설치된 광원 장치로 검사 완료 신호광을 조사하는 단계; 상기 검사 완료 신호광에 대한 응답으로서, 상기 광원 장치로부터의 제 2 검사광이 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 수신하고, 이를 통해 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하는 단계; 및 상기 구간 길이 정보 및 상기 광 손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 상기 광케이블의 상태를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 케이블의 타단에서 반사된 상기 제 1 검사광의 반사광이 상기 광계측 장치의 제 1 수광부에서 수신되면, 이를 통해 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하는 단계는, 상기 광원 장치가 상기 제 1 검사광을 감지하는 경우, 상기 제 1 검사광이 상기 광원 장치 내부로 입사되는 것을 방지하기 위해 상기 광원 장치에 구비되는 가변 감쇠기의 출력값이 최대값으로 설정되는 단계를 포함하고, 상기 검사 완료 신호광에 대한 응답으로서, 상기 광원 장치로부터의 제 2 검사광이 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 수신하고, 이를 통해 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하는 단계는, 상기 광원 장치의 광원 수광부를 통해 상기 검사 완료 신호광을 감지하는 경우, 상기 광원 장치의 제 2 광원부를 통해 상기 제 2 검사광을 조사하도록 상기 가변 감쇠기의 출력값이 최소값으로 설정되는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광케이블의 일단에 설치되는 상기 광계측 장치를 통해 제 1 검사광을 상기 광케이블의 타단으로 조사하는 단계는, 1-1 검사광 및 1-2 검사광을 상기 광계측 장치의 커플링부를 통해 커플링하여 상기 제 1 검사광을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 1-1 검사광은 1310nm의 펄스 신호이고, 상기 1-2 검사광은 1550nm의 펄스 신호이며, 상기 검사 완료 신호광은 100Hz의 펄스 신호일 수 있다.
여기서, 상기 반사광을 수신한 후, 상기 케이블의 타단에 설치된 광원 장치로 검사 완료 신호광을 조사하는 단계는, 상기 광계측 장치의 스위칭부를 통해 상기 제 2 검사광의 입사 경로를 상기 제 2 수광부로 스위칭하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 검사광은 1310nm의 펄스 신호인 2-1 검사광 및 1550nm의 펄스 신호인 2-2 검사광을 포함하고, 상기 검사 완료 신호광에 대한 응답으로서, 상기 광원 장치로부터의 제 2 검사광이 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 수신하고, 이를 통해 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하는 단계는, 상기 2-1 검사광 및 2-2 검사광이 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 순차적으로 수신되는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인, 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치는, 제 1 검사광 및 검사 완료 신호광을 광케이블에 조사하는 제 1 광원부; 상기 제 1 검사광이 상기 광케이블의 타단에 설치되는 광원 장치에서 반사되어 생성되는 반사광을 획득하는 제 1 수광부, 상기 제 1 검사광이 상기 광원 장치 내부로 입사되는 것을 방지하기 위해 상기 광원 장치에 구비되는 가변 감쇠기의 출력값이 최대값으로 설정됨으로써, 상기 제 1 검사광이 상기 광원 장치에서 반사되며, ; 상기 검사 완료 신호광을 수신한 상기 광원 장치의 제 2 광원부로부터 조사되는 제 2 검사광을 획득하는 제 2 수광부, 상기 제 2 검사광은 상기 가변 감쇠기의 출력값이 최소값으로 설정된 상태에서 조사되며,; 상기 제 2 검사광의 입사 경로를 상기 제 2 수광부로 변환하는 스위칭부; 및 상기 반사광을 참조하여 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하고, 상기 제 2 검사광을 참조하여 광 손실율 정보를 산출하며, 상기 구간 길이 정보 및 상기 광 손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 상기 광케이블의 상태를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광원부는, 1310nm 파장의 광을 조사하는 1-1 광원부; 및 1550nm 파장의 광을 조사하는 1-2 광원부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광계측 장치는, 상기 1-1 광원부 및 상기 1-2 광원부에서 조사되는 복수의 광을 커플링하여 상기 제 1 검사광을 생성하는 커플링부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예인, 광케이블 검사 장치는, 광케이블의 일단에 설치되며, 제 1 검사광 및 검사 완료 신호광을 상기 광케이블의 타단 방향으로 조사하고, 상기 제 1 검사광에 따른 반사광을 획득하는 광계측 장치; 및 상기 광케이블의 타단에 설치되며, 상기 검사 완료 신호광을 감지하는 경우 상기 광계측 장치 방향으로 제 2 검사광을 조사하는 광원 장치를 포함하고, 상기 광계측 장치는, 상기 반사광을 수신하는 제 1 수광부; 상기 제 2 검사광을 수신하는 제 2 수광부; 및 상기 반사광을 분석하여 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하고, 상기 제 2 검사광을 분석하여 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하며, 상기 구간 길이 정보 및 상기 광손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 상기 광케이블의 상태를 판단하기 위한 광계측 제어부를 포함하고, 상기 광원 장치는, 상기 제 2 검사광을 조사하기 위한 제 2 광원부; 상기 제 1 검사광 및 상기 검사 완료 신호광을 수신하기 위한 광원 수광부; 설정값에 따라 광 입출력을 제어하는 가변 감쇠기; 및 상기 제 1 검사광이 상기 광원 수광부에 의해 감지되는 경우, 상기 가변 감쇠기를 최대값으로 설정하여 상기 제 1 검사광이 상기 제 2 광원부에 입사되는 것을 차단하고, 상기 검사 완료 신호광을 감지하는 경우 상기 가변 감쇠기를 최소값으로 설정하여 상기 제 2 광원부에서 상기 광계측 장치 방향으로 상기 제 2 검사광이 조사되도록 제어하는 광원 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 검사광은 1310nm 펄스 신호인 1-1 검사광 및 1550nm 펄스 신호인 1-2 검사광을 포함하고, 상기 광계측 장치는, 상기 1-1 검사광 및 상기 1-2 검사광을 조사하는 제 1 광원부; 상기 1-1 검사광 및 상기 1-2 검사광을 커플링하여 상기 제 1 검사광을 생성하는 커플링부; 및 상기 제 2 검사광의 입사 경로를 상기 제 2 수광부로 전환하기 위한 스위칭부를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법에 의하면, 프레넬 반사에 의한 데드존 영역에 설치된 광케이블의 이상유무를 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 가변 감쇠기를 통해 광 입출력을 제어함으로써 광계측 장치에서 조사되는 광에 의해 광원 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 서로 다른 파장의 광을 통해 순차적으로 광 손실율 정보를 산출함으로써 보다 명확한 결과값을 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광계측 검사 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광케이블 검사방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 기존 단일 광계측 장치를 통해 도출되는 광케이블 검사 결과 그래프를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광계측 검사 장치를 통해 도출되는 결과값을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광계측 검사장치의 블록도이다.
도시된 바와 같이, 광계측 검사 장치는 광케이블(300)에 양단에 각각 설치되는 광계측 장치(100) 및 광원 장치(200)를 포함할 수 있다.
광계측 장치(100)는, 광케이블(300)의 일단에 설치되며, 제 1 광원부(110), 커플링부(120), 스위칭부(130), 광계측 수광부(140), 및 광계측 제어부(150)를 포함할 수 있다. 이상의 구성을 갖는 광계측 장치(100)는 제 1 광원부(110)를 통해 제 1 검사광 및 검사 완료 신호광을 광케이블(300)의 타단 방향으로 조사하고, 광계측 수광부(140)를 통해 상기 제 1 검사광의 반사광을 획득할 수 있다.
제 1 광원부(110)는, 상술한 제 1 검사광 및 검사 완료 신호광을 조사하기 위한 수단으로 1310nm 펄스 신호인 1-1 검사광을 조사하는 1-1 광원부(111) 및 1550nm 펄스 신호인 1-2 검사광을 조사하는 1-2 광원부(113)를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 광원부(110)는, 100Hz 펄스 신호인 검사 완료 신호광을 1-1 광원부(111) 또는 1-2 광원부(113) 중 어느 하나를 통해 조사할 수 있다. 여기서 검사광 및 검사 완료 신호광은 파장 대역이 한정되는 것이 아니라, 실험 및 공정 상황에 따라 달리 적용될 수 있다.
커플링부(120)는, 1-1 광원부(111) 및 1-2 광원부(113)에서 조사되는 1-1 검사광 및 1-2 검사광을 커플링하여 상술한 제 1 검사광을 생성할 수 있다. 따라서, 제 1 광원부(110)에서 조사되는 1-1 검사광 및 1-2 검사광이 커플링부(120)에 의해 커플링되고, 이렇게 생성되는 제 1 검사광이 광케이블(300)에 조사될 수 있다.
스위칭부(130)는, 광케이블(300)에서 광계측 장치(100)로 입사되는 제 1 검사광의 반사광 및 후술할 광원 장치(200)에서 조사되는 제 2 검사광의 입사 경로를 전환하는 기능을 한다. 따라서, 스위칭부(130)에 의해 상기 반사광은 제 1 수광부(141)로, 상기 제 2 검사광은 제 2 수광부(143)로 각각 입사될 수 있다.
광계측 수광부(140)는, 상기 반사광 및 상기 제 2 검사광을 수광하기 위한 수단으로, 제 1 수광부(141) 및 제 2 수광부(143)를 포함할 수 있다. 따라서 상술한 바와 같이, 스위칭부(130)의 동작에 따라 상기 반사광은 제 1 수광부(141)를 통해 수광하고, 상기 제 2 검사광은 제 2 수광부(143)를 통해 각각 수광할 수 있다.
광계측 제어부(150)는, 광계측 장치(100)의 전체 동작을 제어하기 위한 제어수단으로, 상기 반사광이 제 1 수광부(141)로 획득되는 경우, 이를 통해 광케이블(300)의 구간 길이 정보를 산출하고, 상기 제 2 검사광이 제 2 수광부(143)로 획득되는 경우, 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 획득되는 상기 구간 길이 정보 및 상기 광 손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 광케이블(300)의 상태를 판단할 수 있다. 또한, 제 1 광원부(110)로부터 제 1 검사광이 조사되는 경우, 스위칭부(130)를 제어하여 상기 반사광의 입사 경로를 제 1 수광부(141)로 스위칭하고, 검사 완료 신호광이 조사되는 경우, 스위칭부(130)를 제어하여 상기 제 2 검사광의 입사 경로를 제 2 수광부(143)로 스위칭할 수 있다.
한편, 광원 장치(200)는, 광계측 장치(100)로 제 2 검사광을 조사하기 위한 수단으로 광계측 장치(100)와 대칭되도록 광케이블(300)의 타단에 설치될 수 있다. 이러한 광원 장치(200)는, 제 2 광원부(210), 가변 감쇠기(220), 광원 수광부(230), 및 광원 제어부(250)를 포함할 수 있다.
제 2 광원부(210)는, 1310nm 펄스 신호인 2-1 검사광을 조사하는 2-1 광원부(211) 및 1550nm 펄스 신호인 2-2 검사광을 조사하는 2-2 광원부(213)를 포함할 수 있다.
가변 감쇠기(220)는, 후술할 광원 제어부(250)의 제어하에 광케이블(300)을 통해 광계측 장치(100)로부터 조사되는 제 1 검사광을 광계측 장치(100)로 반사시키고, 또한 광케이블(300)을 통해 광계측 장치(100)로부터 조사되는 검사 완료 신호광을 투과시켜 광원 수광부(230)가 이를 수신할 수 있도록 한다. 다시말해, 광계측 장치(100)로부터 상기 제 1 검사광이 조사되는 경우, 가변 감쇠기(220)는 최대값을 출력하여 상기 제 1 검사광이 제 2 광원부(210)로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 이와 반대로, 광계측 장치(100)로부터 검사 완료 신호광이 조사되는 경우, 가변 감쇠기(220)는 출력값을 최소값으로 설정하여 제 2 광원부로부터 제 2 검사광이 광계측 장치(100) 방향으로 조사되는 것을 허용할 수 있다.
광원 수광부(230)는, 광계측 장치(100)에서 조사되는 상기 제 1 검사광을 수광하기 위한 수단으로, 이를 통해 광계측 장치(100)로부터 조사되는 상기 제 1 검사광 및 상기 검사 완료 신호광의 입사 유무를 판단할 수 있다.
광원 제어부(250)는, 광원 장치(200)를 제어하기 위한 제어수단으로 광계측 장치(100)로부터 검사 완료 신호광이 광원 수광부(230)에 수신되는 경우, 제 2 광원부(210)를 통해 제 2 검사광을 광계측 장치(100) 방향으로 조사하도록 제어할 수 있다. 보다 상세히는, 광원 수광부(230)를 통해 검사 완료 신호광이 감지되는 경우, 가변 감쇠기(220)의 출력값을 최소값으로 설정하고, 2-1 광원부(211)를 통해 2-1 검사광을 먼저 조사하며, 그 다음 2-2 광원부(213)를 통해 2-2 검사광을 광계측 장치(100)로 조사하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 광계측 검사 장치에 의하면, 광케이블(300)의 일단 및 타단에 광계측 장치(100) 및 광원 장치(200)가 각각 설치되고, 광계측 장치(100)로부터 광원 장치(200)로 제 1 검사광이 조사되는 경우, 이에 따른 반사광이 광계측 장치(100)로 수신되어 광케이블(300)의 구간 길어 정보를 산출할 수 있다. 이 후, 광계측 장치(100)에서 검사 완료 신호광이 조사되면 이를 수신한 광원 장치(200)로부터 제 2 검사광이 광계측 장치(100)로 조사되어 이를 통해 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출할 수 있다. 따라서, 상기 반사광 및 상기 제 2 검사광을 통해 광케이블(300)의 구간 길이 정보 및 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 기준값과 비교하여 광케이블(300)의 상태를 판단할 수 있다.
이러한 광계측 검사 장치는, 광케이블의 구간 길이 정보를 산출함과 동시에, 광계측 장치에서 조사되는 제 1 검사광의 반사광이 아닌, 외부 광원 장치에 조사되는 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 통해 광케이블의 상태를 판단함으로써, 상기 반사광에 의해 발생되는 데드존 영역을 제거하여 근거리를 가지도록 설치되는 광케이블의 상태를 보다 명확하게 판단할 수 있다.
이상은 광계측 검사 장치의 구성에 대한 설명하였으며, 이들의 동작 방법에 관하여 도 2를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광케이블 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 1에서 상술한 동일 구성에 관한 참조번호는 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이, 광케이블의 일단에 설치되는 광계측 장치의 제 1 광원부를 통해 제 1 검사광을 광케이블의 타단, 즉 광원 장치 방향으로 조사한다(S11). 이는, 광계측 장치 내부의 제 1 광원부에서 서로 다른 파장의 1-1 검사광 및 1-2 검사광이 커플링부에 의해 커플링되어 상기 제 1 검사광이 생성되고, 이러한 제 1 검사광이 광케이블로 조사된다.
여기서, 제 1-1 검사광 및 1-2 검사광은 빛이 가지는 파장대역에서 분산(Dispersion)이 가장 작은 파장영역인 1310nm의 펄스 신호 및 빛이 광섬유내를 진행하며 잃어버리는 손실(Loss)가 가장 적은 영역인 1550nm의 펄스 신호를 포함할수 있다.
이렇게 조사되는 제 1 검사광은 광케이블을 따라 이동하고 광원 장치에 도달된다. 이 때, 광원 장치는 제 1 검사광을 광원 수광부를 통해 감지하고, 상기 제 1 검사광이 광원 장치의 제 2 광원부 내로 입사되어 제 2 광원부가 손상되는 것을 방지하기 위해, 가변 감쇠기의 설정값을 최대값으로 제어하여 상기 제 1 검사광의 인입이 차단된다(S12). 이렇게 가변 감쇠기가 최대값으로 설정됨에 따라 상기 제 1 검사광은 가변 감쇠기에 의해 차단됨과 동시에 반사광이 생성되어 광계측 장치 방향으로 반사된다.
상기 반사광이 광계측 장치에 도달되면 광계측 장치는 스위칭부를 통해 상기 반사광의 입사 경로를 광계측 광원부의 제 1 수광부로 전환하고, 이를 통해 제 1 수광부로 상기 반사광이 획득되게 된다(S13). 따라서, 광계측 제어부는 획득된 상기 반사광을 참조하여 광케이블의 구간 거리 정보를 산출한다(S14). 여기서, 반사광에 대한 제 1 수광부로의 입사 경로 전환은 상기 제 1 검사광이 조사되는 것을 감지하는 경우 또는 최초의 입사 경로로 제 1 수광부가 자동 설정될 수도 있다.
이렇게 상기 구간 길이 정보를 획득한 후, 광계측 장치는 상기 구간 길이 정보의 획득을 위한 검사가 완료됨을 광원 장치에 알리기 위해 제 1 광원부를 통해 100Hz의 검사 완료 신호광을 광케이블에 조사하고(S15), 광원 장치에서 조사될 제 2 검사광을 제 2 수광부로 획득하기 위해 스위칭부를 통해 제 2 검사광의 입사 경로를 제 2 수광부로 전환하게 된다(S16).
광원 장치는, 광계측 장치로부터 조사되는 검사 완료 신호광이 광원 수광부를 통해 수신되는 경우, 가변 감쇠기의 출력값을 최소값으로 설정하여(S17) 제 2 광원부로부터 제 2 검사광이 광케이블로 조사되도록 할 수 있다(S18). 이 때, 제 2 광원부는 2-1 광원부 및 2-2 광원부를 통해 1310nm 및 1550nm의 펄스 신호를 포함하는 제 2 검사광을 순차적으로 조사할 수 있다. 다시 말해, 가변 감쇠기의 출력값이 최소값으로 설정되어 제 2 광원부가 광계측 장치로 제 2 검사광을 조사할 수 있는 환경이 설정되면, 최초 1310nm의 2-1 검사광을 먼저 조사하고, 소정의 시간 뒤 다시 1550nm의 2-2 검사광을 조사한다. 이렇게 광섬유 내에서 분산 및 손실이 가장 적은 서로 다른 파장대역의 광을 순차적으로 조사함으로써 보다 명확한 광 손실율 정보를 획득할 수 있다.
광원 장치에서 상기 제 2 검사광이 조사되면, 광계측 장치는 앞서 전환된 입사 경로, 즉 제 2 수광부를 통해 상기 제 2 검사광을 획득한다(S19). 따라서, 광계측 장치는 상기 제 2 검사광을 통해 광 손실율 정보를 산출할 수 있게 된다(S20).
상기한 과정을 통해 상기 구간 길이 정보 및 광 손실율 정보가 산출되면 광계측 장치는 기설정된 기준값과 각각의 정보를 비교하여(S21) 비교 결과에 따라 광케이블의 상태(이상유무)를 판단할 수 있다(S22). 이 때, 광케이블 상태를 판단하기 위한 방법은, 구간 길이 정보 대비 광 손실율 정보를 접목하는 방법으로, 정상적인 광케이블 상에서의 광 손실율과 광케이블의 구간 길이에 따른 광 손실율을 서로 접목하여 기준값을 설정하고, 이에 획득된 상기 구간 길이 정보 및 광 손실율 정보를 비교하여 광케이블의 이상유무를 판단할 수 있다.
상기와 같은 동작에 의하면, 광계측 장치의 반사광을 통해 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하고, 광원 장치에서 편방향으로 조사되는 제 2 검사광을 통해 광 손실율 정보를 획득하여 이들을 통해 광케이블의 상태를 판단함으로써 근거리를 가지도록 설치되는 광케이블의 상태를 보다 명확하게 판단할 수 있다.
이상은, 광케이블의 일단 및 타단에 각각 설치되는 광계측 장치 및 광원 장치를 포함하는 광계측 검사 장치의 동작 방법에 대하여 설명하였으며, 도 3 및 도 4에서는 기존 광계측 장치를 통해 도출되는 광케이블 검사 결과와 본 발명 일 실시예를 통해 광계측 검사 장치의 실질적 동작에 따른 측정 결과를 비교 설명하도록 한다.
도 3은 기존 단일 광계측 장치를 통해 도출되는 광케이블 검사 결과 그래프를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광계측 검사 장치를 통해 도출되는 결과값을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 단일 광계측 장치를 통해 광케이블의 검사를 실시하는 경우 프레넬 반사에 의해 급격한 진폭의 변화가 광케이블의 시작점 및 종단 부분에서 발생하는데 이를 각각 시작 데드존(d1) 및 종단 데드존(d2)으로 지칭할 수 있다.
특히, 시작 데드존(d1)의 경우, 높은 출력을 가지는 반사광에 의해 높은 진폭의 변화가 발생되어 그 영역 안(근거리)에서의 광케이블 상태를 판단할 수 없다.
따라서, 본 발명의 광계측 검사 장치에서는 앞서 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 광계측 장치의 반사광을 통해 광 손실율을 판단하는 것이 아니라, 시작 데드존(d1) 및 종단 데드존(d2)을 통해 광케이블의 구간 길이 정보만을 도출할 수 있다.
이 후, 광케이블의 타단에 설치되어 있는 광원 장치를 통해 제 2 검사광을 광계측 장치로 조사하고, 이 때 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 획득할 수 있다.
이렇게 획득되는 구간 길이 정보 및 광 손실율 정보는 정상적인 광케이블에서의 구간 길이별 광 손실율에 관한 기준값과 비교하여 그 결과에 따라 광케이블의 상태를 판단할 수 있다.
도 4는 5.5db의 광 출력값을 가지는 광원 장치가 10m, 15m, 및 20m의 구간 길이를 가지는 제1,2,3 광케이블을 통해 광계측 장치로 제 2 검사광을 조사하는 경우, 그 결과값에 따라 광케이블의 상태를 판단한 결과표이다.
도 4를 참조하면, 최초 광케이블의 구간 길이 정보는 광계측 장치의 제 1 검사광 및 반사광을 통해 대상이 되는 제1,2,3 광케이블이 10m, 15m, 및 20m로 산출되었다고 가정하고, 광원 장치는 각각의 광케이블에 5.5db의 제 2 검사광을 조사할 수 있다.
이 후, 광계측 장치에 수신되는 제 2 검사광은 제1,2,3 광케이블 별로 각각 5.3db, 5.0db, 및 2.5db가 수신될 수 있다. 이들의 광 손실율을 계산하는 경우, 각각 3.6%, 9%, 및 54%로 도출될 수 있다.
따라서, 이들을 기준값과 비교하면 제 1 광케이블의 경우, 10m의 구간 길이를 가지는 광케이블의 광 손실율 기준값 범위는 0% 내지 5% 이므로, 광 손실율이 3.6%인 제 1 광케이블의 상태는 정상(Normal)으로 표시될 수 있다. 또한 제 2 광케이블의 경우에도, 광케이블의 구간 길이가 길어져 기준값이 6% 내지 10%로 변화되었으나 해당 결과값의 광 손실율이 9%로 기준값 내로 산출되어 정상으로 판단될 수 있다.
하지만, 제 3 광케이블의 경우 구간 길이가 20m이고 이에 따른 기준값이 11% 내지 15%로 변화되었으나, 해당 결과값의 광 손실율이 54%로 도출되어 기준값 범위 내에 포함되지 않으므로 제 3 광케이블의 상태는 비정상(Abnormal)임을 표시될 수 있다.
이와 같이, 광계측 검사 장치에 의하면 광케이블이 근거리에 설치되어 시작 데드존에 의해 광케이블의 상태를 판단할 수 없는 경우, 광케이블의 일단에 설치되는 광계측 장치를 통해 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하고, 광케이블의 타단에 설치되는 광원 장치에서 조사되는 광의 광 손실율 정보를 기준값과 비교함으로 광케이블의 상태를 명확하게 판단할 수 있다.
상기와 같이 설명된 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치, 광계측 장치를 이용한 광케이블 검사 장치, 및 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 광계측 장치 200: 광원 장치
110: 제 1 광원부 210: 제 2 광원부
111: 1-1 광원부 211: 2-1 광원부
113: 1-2 광원부 213: 2-2 광원부
120: 커플링부 220: 가변 감쇠기
130: 스위칭부 230: 광원 수광부
140: 광계측 수광부 250: 광원 제어부
141: 제 1 수광부 d1: 시작 데드존
143: 제 2 수광부 d2: 종단 데드존
150: 광계측 제어부 300: 광케이블

Claims (13)

  1. 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법으로서,
    광케이블의 일단에 설치되는 상기 광계측 장치를 통해 제 1 검사광을 상기 광케이블의 타단으로 조사하는 단계;
    상기 케이블의 타단에서 반사된 상기 제 1 검사광의 반사광이 상기 광계측 장치의 제 1 수광부에서 수신되면, 이를 통해 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하는 단계;
    상기 반사광을 수신한 후, 상기 케이블의 타단에 설치된 광원 장치로 검사 완료 신호광을 조사하는 단계;
    상기 검사 완료 신호광에 대한 응답으로서, 상기 광원 장치로부터의 제 2 검사광을 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 수신하고, 이를 통해 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하는 단계; 및
    상기 구간 길이 정보 및 상기 광 손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 상기 광케이블의 상태를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 케이블의 타단에서 반사된 상기 제 1 검사광의 반사광이 상기 광계측 장치의 제 1 수광부에서 수신되면, 이를 통해 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하는 단계는,
    상기 광원 장치가 상기 제 1 검사광을 감지하는 경우, 상기 제 1 검사광이 상기 광원 장치 내부로 입사되는 것을 방지하기 위해 상기 광원 장치에 구비되는 가변 감쇠기의 출력값이 최대값으로 설정되는 단계를 포함하고,
    상기 검사 완료 신호광에 대한 응답으로서, 상기 광원 장치로부터의 제 2 검사광을 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 수신하고, 이를 통해 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하는 단계는,
    상기 광원 장치의 광원 수광부를 통해 상기 검사 완료 신호광을 감지하는 경우, 상기 광원 장치의 제 2 광원부를 통해 상기 제 2 검사광을 조사하도록 상기 가변 감쇠기의 출력값이 최소값으로 설정되는 단계를 포함하는, 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광케이블의 일단에 설치되는 상기 광계측 장치를 통해 제 1 검사광을 상기 광케이블의 타단으로 조사하는 단계는,
    1-1 검사광 및 1-2 검사광을 상기 광계측 장치의 커플링부를 통해 커플링하여 상기 제 1 검사광을 생성하는 단계를 포함하는, 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 1-1 검사광은 1310nm의 펄스 신호이고,
    상기 1-2 검사광은 1550nm의 펄스 신호이며,
    상기 검사 완료 신호광은 100Hz의 펄스 신호인, 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사광을 수신한 후, 상기 케이블의 타단에 설치된 광원 장치로 검사 완료 신호광을 조사하는 단계는,
    상기 광계측 장치의 스위칭부를 통해 상기 제 2 검사광의 입사 경로를 상기 제 2 수광부로 스위칭하는 단계를 포함하는, 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 검사광은 1310nm의 펄스 신호인 2-1 검사광 및 1550nm의 펄스 신호인 2-2 검사광을 포함하고,
    상기 검사 완료 신호광에 대한 응답으로서, 상기 광원 장치로부터의 제 2 검사광이 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 수신하고, 이를 통해 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하는 단계는,
    상기 2-1 검사광 및 2-2 검사광이 상기 광계측 장치의 제 2 수광부에서 순차적으로 수신되는 단계를 포함하는, 광계측 장치와 광원 장치를 이용한 광케이블 검사 방법.
  8. 제 1 검사광 및 검사 완료 신호광을 광케이블에 조사하는 제 1 광원부;
    상기 제 1 검사광이 상기 광케이블의 타단에 설치되는 광원 장치에서 반사되어 생성되는 반사광을 획득하는 제 1 수광부, 상기 제 1 검사광이 상기 광원 장치 내부로 입사되는 것을 방지하기 위해 상기 광원 장치에 구비되는 가변 감쇠기의 출력값이 최대값으로 설정됨으로써, 상기 제 1 검사광이 상기 광원 장치에서 반사되며, ;
    상기 검사 완료 신호광을 수신한 상기 광원 장치의 제 2 광원부로부터 조사되는 제 2 검사광을 획득하는 제 2 수광부, 상기 제 2 검사광은 상기 가변 감쇠기의 출력값이 최소값으로 설정된 상태에서 조사되며,;
    상기 제 2 검사광의 입사 경로를 상기 제 2 수광부로 변환하는 스위칭부; 및
    상기 반사광을 참조하여 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하고, 상기 제 2 검사광을 참조하여 광 손실율 정보를 산출하며, 상기 구간 길이 정보 및 상기 광 손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 상기 광케이블의 상태를 판단하는 제어부를 포함하는, 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    1310nm 파장의 광을 조사하는 1-1 광원부; 및
    1550nm 파장의 광을 조사하는 1-2 광원부를 포함하는, 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 1-1 광원부 및 상기 1-2 광원부에서 조사되는 복수의 광을 커플링하여 상기 제 1 검사광을 생성하는 커플링부를 더 포함하는, 광케이블의 상태를 검사하기 위한 광계측 장치.
  11. 광케이블의 일단에 설치되며, 제 1 검사광 및 검사 완료 신호광을 상기 광케이블의 타단 방향으로 조사하고, 상기 제 1 검사광에 따른 반사광을 획득하는 광계측 장치; 및
    상기 광케이블의 타단에 설치되며, 상기 검사 완료 신호광을 감지하는 경우 상기 광계측 장치 방향으로 제 2 검사광을 조사하는 광원 장치를 포함하고,
    상기 광계측 장치는,
    상기 반사광을 수신하는 제 1 수광부;
    상기 제 2 검사광을 수신하는 제 2 수광부; 및
    상기 반사광을 분석하여 상기 광케이블의 구간 길이 정보를 산출하고, 상기 제 2 검사광을 분석하여 상기 제 2 검사광의 광 손실율 정보를 산출하며, 상기 구간 길이 정보 및 상기 광손실율 정보를 기설정된 기준값과 비교하여 상기 광케이블의 상태를 판단하기 위한 광계측 제어부를 포함하고,
    상기 광원 장치는,
    상기 제 2 검사광을 조사하기 위한 제 2 광원부;
    상기 제 1 검사광 및 상기 검사 완료 신호광을 수신하기 위한 광원 수광부;
    설정값에 따라 광 입출력을 제어하는 가변 감쇠기; 및
    상기 제 1 검사광이 상기 광원 수광부에 의해 감지되는 경우, 상기 가변 감쇠기를 최대값으로 설정하여 상기 제 1 검사광이 상기 제 2 광원부에 입사되는 것을 차단하고, 상기 검사 완료 신호광을 감지하는 경우 상기 가변 감쇠기를 최소값으로 설정하여 상기 제 2 광원부에서 상기 광계측 장치 방향으로 상기 제 2 검사광이 조사되도록 제어하는 광원 제어부를 포함하는, 광케이블 검사 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 검사광은 1310nm 펄스 신호인 1-1 검사광 및 1550nm 펄스 신호인 1-2 검사광을 포함하고,
    상기 광계측 장치는,
    상기 1-1 검사광 및 상기 1-2 검사광을 조사하는 제 1 광원부;
    상기 1-1 검사광 및 상기 1-2 검사광을 커플링하여 상기 제 1 검사광을 생성하는 커플링부; 및
    상기 제 2 검사광의 입사 경로를 상기 제 2 수광부로 전환하기 위한 스위칭부를 포함하는, 광케이블 검사 장치.
  13. 삭제
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