KR101491815B1 - Optical communication wavelength analyzer - Google Patents

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김병휘
박만용
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(주)엠이엘 텔레콤
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Abstract

Disclosed is a wavelength analyzer for optical communications in which a wavelength error measuring unit and a channel information measuring unit are optically connected from an optical signal input unit. The wavelength error measuring unit and the channel information measuring unit are separately configured in different modules to be connected to the optical signal input unit individually and optically, or are integrally configured in one module to be optically connected to the optical signal input unit, wherein the wavelength error measuring unit outputs an error between the wavelength of an input optical signal and an ITU wavelength grid, and the channel information measuring unit outputs ITU wavelength channel information corresponding to the wavelength of an input optical signal. The wavelength analyzer for optical communications includes a reflecting type wavelength-variable filter or a transmitting type wavelength-variable filter, thereby outputting individual wavelength information even when a plurality of DWDW wavelengths are inputted at the same time.

Description

광통신용 파장 분석기 {Optical communication wavelength analyzer}[0001] The present invention relates to an optical communication wavelength analyzer,

본 발명은 고밀도파장분할다중(dense wavelength division multiplexing, DWDM) 광통신망에서 광신호의 파장 정보를 추출할 수 있는 광통신용 파장 분석기에 관한 것이다. 구체적으로는 광신호 입력수단과, 상기 광신호 입력수단에서 입력된 광신호의 파장과 ITU 파장 그리드(grid)와의 오차를 출력하는 파장오차 측정부와, 입력된 광신호의 파장에 대응되는 ITU 파장 채널 정보를 출력하여 입력 광신호의 파장 정보를 추출할 수 있게 되는 채널정보 측정부로 구성되면서, 상기 파장오차 측정부와 채널정보 측정부가 서로 다른 모듈에 개별적으로 구성되어 광신호 입력수단에 개별적으로 광접속되거나, 하나의 모듈에 일체로 구성되어 광신호 입력수단에 광접속되며, 광신호 입력수단은 반사형 파장가변 필터 혹은 투과형 파장가변 필터를 포함하여, 다수의 DWDM 파장이 동시 입력되는 경우에도 개별 파장 정보를 출력할 수 있는 광통신용 파장 분석기가 제공된다.
The present invention relates to a wavelength analyzer for optical communication capable of extracting wavelength information of an optical signal in a dense wavelength division multiplexing (DWDM) optical communication network. A wavelength error measuring unit for outputting an error between the wavelength of the optical signal input from the optical signal input unit and the ITU wavelength grid; and a wavelength error measuring unit for measuring an ITU wavelength corresponding to the wavelength of the input optical signal, The wavelength error measuring unit and the channel information measuring unit may be separately configured in different modules so that the optical signal input unit may be separately provided with the optical signal input unit, And the optical signal input means includes a reflective wavelength tunable filter or a transmission type tunable filter so that even when a plurality of DWDM wavelengths are input simultaneously, There is provided a wavelength analyzer for optical communication capable of outputting wavelength information.

DWDM 광전송 방식은 여러 개의 파장을 하나의 광섬유를 통해서 동시에 송수신하는 방식으로서, 광선로의 사용 효율성을 높이고, 대용량 데이터 전송에 유리한 기술이다. 광소자 기술의 발전으로 파장당 10Gbps 급 광송수신 소자뿐만 아니라, 최근에는 파장 당 40Gbps 전송이 가능한 광송수신 소자도 상용화되었다. The DWDM optical transmission system transmits and receives multiple wavelengths through a single optical fiber at the same time, which enhances the use efficiency of the optical line and is advantageous for large-capacity data transmission. With the development of optical device technology, an optical transceiver capable of transmitting 40 Gbps per wavelength has been commercialized as well as a 10 Gbps optical transceiver per wavelength.

DWDM 광전송 방식에 사용되는 파장은 통상 1,528nm~1,562nm 대역의 C-band와 1,570nm~1,605nm 대역의 L-band 범위 내에 존재하고, 각 파장 대역에서 채널 간격이 100GHz, 50GHz, 25GHz로 구분되어 사용된다. 진공에서의 파장 값은 ITU-T에서 국제 표준으로 엄격하게 규정되어있다. 통상 100GHz DWDM 광전송 장비에 사용되는 광 파장 수는 40채널이고, 50GHz DWDM 광전송 장비의 경우에는 80채널까지 확장이 가능하다. 따라서, 파장당 40Gbps를 전송하는 경우에 100GHz 40채널 광전송 장비는 광섬유당 1.6Tbps의 전송 용량이 가능하고, 50GHz 80채널 광전송 장비의 경우에는 광섬유당 3.2Tbps의 대용량 트래픽을 전송할 수 있다.The wavelengths used in DWDM optical transmission systems are usually within the C-band of 1,528 nm to 1,562 nm and the L-band of 1,570 nm to 1,605 nm, and the channel spacing is divided into 100 GHz, 50 GHz and 25 GHz in each wavelength band Is used. Wavelength values in vacuum are strictly defined by ITU-T as an international standard. Typical wavelengths used in 100GHz DWDM optical transmission equipment are 40 channels, and 50GHz DWDM optical transmission equipment can be expanded to 80 channels. Therefore, in case of transmitting 40 Gbps per wavelength, a 100 GHz 40-channel optical transmission equipment can transmit a capacity of 1.6 Tbps per optical fiber and a 50 GHz 80-channel optical transmission equipment can transmit a large capacity traffic of 3.2 Tbps per optical fiber.

이와 같이 DWDM 광전송망에서 파장 자원은 광전송 용량 및 성능뿐만 아니라 광전송 성능의 장기간 신뢰성 및 안정성을 결정하는 주요 변수 중에 하나이다. 만약, 광신호의 파장 값이 ITU-T에서 규정한 파장 그리드에서 벗어나서 광 채널 전송에 문제가 발생할 경우, 상기 대용량 DWDM 광전송망을 백본(backbone) 혹은 백홀(backhaul)로 사용하는 하위 광 전송망 전체에 전송 장애 혹은 전송 불능과 같은 심각한 상황을 초래하게 된다. 따라서, DWDM 광전송망에 사용되는 DWDM 광원의 발진 파장과 포설되는 다양한 종류의 DWDM 광필터의 중심 파장은 엄격하게 관리된다.In this way, wavelength resources in DWDM optical transmission networks are one of the main parameters that determine long term reliability and stability of optical transmission performance as well as optical transmission capacity and performance. If the wavelength of the optical signal deviates from the wavelength grid specified by the ITU-T and there is a problem in the transmission of the optical channel, the large-capacity DWDM optical transmission network may be used as a backbone or a backhaul, Resulting in serious conditions such as transmission failure or transmission failure. Therefore, the oscillation wavelength of the DWDM light source used in the DWDM optical transmission network and the center wavelength of the various types of DWDM optical filters installed are strictly controlled.

DWDM 광필터의 일례로서 배열격자도파로(AWG)필터, 박막필터(TFF, thin-film filter), 파장 밴드 분리 필터, 광 분기/결합 다중화기(OADM, optical add/drop multiplexer), 광섬유 격자필터 등이 있다. 이러한 광 필터의 채널 중심 파장은 상기 ITU-T에서 규정한 파장 그리드의 허용 오차 범위 내에 존재해야 한다. 통상 DWDM 전송망의 경우 ITU-T 파장 그리드와 광필터 중심 파장의 오차는 채널 간격의 1/10 이하가 되어야 한다. 예로서, 100GHz 파장 간격을 갖는 DWDM 전송망의 경우 광 필터 중심 파장의 오차는 ±40pm이고, 50GHz 파장 간격의 DWDM 전송망의 경우는 ±20pm이다.Examples of the DWDM optical filter include an array grating waveguide (AWG) filter, a thin-film filter (TFF), a wavelength band separation filter, an optical add / drop multiplexer (OADM), a fiber grating filter . The channel center wavelength of the optical filter should be within the tolerance range of the wavelength grid defined in ITU-T. In DWDM transmission networks, the error between the ITU-T wavelength grid and the center wavelength of the optical filter should be less than 1/10 of the channel spacing. For example, for a DWDM transmission network with 100 GHz wavelength spacing, the error of the center wavelength of the optical filter is ± 40 pm and for a DWDM transmission network with 50 GHz wavelength spacing is ± 20 pm.

또한, DWDM 레이저 다이오드 광원의 파장은 환경 온도, 구동 전류, 인화인듐(InP) 물질의 자체 열화 등에 의하여 발진 파장이 변하게 되고, 이는 광전송 성능에 심각한 문제를 야기시킬 수 있다. 예로서, DWDM 광원으로서 분포 궤환형 레이저(distributed feedback laser, DFB laser)다이오드 광원을 사용하는 경우, 발진 파장은 환경 온도 1도 당 약 0.1nm가 변화하고, 구동 전류 1mA당 발진 파장은 약 0.01nm가 변한다고 알려져 있다. InP 물질 자체 열화에 의한 발진 파장 변화는 물질 조성, 노출 환경, 구동 조건, 사용 시간 등에 의존적이라고 알려져 있다. 따라서, 광전송 장비에 사용되는 DWDM 광원에서 출사된 광신호의 파장 값은 실시간으로 감시되어 광전송 장비의 상위 계위에서 파장 자원을 할당, 관리, 운용하도록 해야 한다. DWDM 광원 파장의 파장 안정성은 통상적으로는 사용수명기간(EOL, end-of-life)를 기준으로 사용 파장 채널 간격의 1/5 이내를 요구한다. 예로서, 파장 간격이 100GHz인 경우의 파장 안정성은 ±0.1nm이고, 50GHz인 경우의 파장 안정성은 ±0.05nm 이다.In addition, the wavelength of the DWDM laser diode light source varies depending on the environmental temperature, the driving current, and the self-deterioration of the indium phosphide (InP) material, which may cause serious problems in the optical transmission performance. For example, when a distributed feedback laser (DFB laser) diode light source is used as a DWDM light source, the oscillation wavelength is about 0.1 nm per 1 degree of ambient temperature, and the oscillation wavelength per 1 mA of driving current is about 0.01 nm Is known to change. It is known that the change of the oscillation wavelength due to the deterioration of the InP material itself depends on the material composition, the exposure environment, the driving condition, and the use time. Therefore, the wavelength value of the optical signal emitted from the DWDM light source used in the optical transmission equipment should be monitored in real time, and the wavelength resource should be allocated, managed, and operated on the upper level of the optical transmission equipment. The wavelength stability of the DWDM source wavelength usually requires within 1/5 of the used wavelength channel spacing based on the end-of-life (EOL). As an example, the wavelength stability at a wavelength interval of 100 GHz is ± 0.1 nm, and the wavelength stability at 50 GHz is ± 0.05 nm.

상기 DWDM 광전송망에서 입출사되는 광신호의 파장을 측정하기 위한 대표적인 장비로 분광계가 내장된 광스펙트럼 분석기(OSA, optical spectrum analyzer)가 있으며, 이것은 1,260nm~1,650nm 파장 대역에서 파장 분해능이 20pm을 지원하는 상용 제품이 존재할 정도로 기술이 성숙되어 있다. 그러나, 소모 전력 문제, 부피 문제, 무게 문제, 고가격 문제, 사용 환경 온도 제약 문제로 인하여 휴대용 혹은 광전송 장비 시스템 라인카드 내에 실장되는 것은 현실적으로 어렵다.The optical spectrum analyzer (OSA) having a spectrometer is a typical equipment for measuring the wavelength of an optical signal input / output from the DWDM optical transmission network. The wavelength resolution is 20 pm in the wavelength band from 1,260 nm to 1,650 nm Technology is mature enough to support commercial products. However, it is practically difficult to be mounted in a portable or optical transmission equipment system line card due to power consumption problem, volume problem, weight problem, high-cost problem, and restriction of temperature of use environment.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 제안된 구조가 파장잠김(wavelength locker) 모듈이다. 이것은 입력 광신호 파장의 절대값을 출사하는 대신에 입력 광 파장에 가장 근접한 ITU-T 파장 그리드에 대비하여 상대적인 파장 오프셋(offset)정보를 출사함으로써 파장 오차를 감지하는 모듈이다.In order to overcome this problem, the proposed structure is a wavelength locker module. It is a module that detects wavelength error by emitting wavelength offset information relative to the ITU-T wavelength grid closest to the input light wavelength instead of emitting the absolute value of the input light wavelength.

도 1은 종래 파장잠김 모듈의 구조를 개략적으로 나타내고 있다.FIG. 1 schematically shows a structure of a conventional wavelength locked module.

이 도면을 참조하여 종래 파장잠김모듈(10)의 구조를 설명한다. The structure of the conventional wavelength locked module 10 will be described with reference to this drawing.

광섬유(101)와 접속된 콜리메이터(102)로부터 출사되는 광경로(103)상에 탭필터(105)가 설치되고, 상기 탭필터(105)로부터 반사되는 일부의 광신호가 입력되는 제1수광기(104)가 설치되면서, 탭필터(105)를 통과하는 광신호가 입력되는 에탈론 필터(106)과 제2수광기(107)이 동일한 광경로 상에 설치되고, 온도안정화 수단으로서 열전소자(108) 및 온도감지기(109)가 실장된다.A tap filter 105 is provided on the optical path 103 to be emitted from the collimator 102 connected to the optical fiber 101 and a first photodetector The etalon filter 106 and the second photodetector 107 to which the optical signal passing through the tap filter 105 is inputted are provided on the same optical path while the thermoelectric element 108 is provided as the temperature stabilizing means, And a temperature sensor 109 are mounted.

광섬유(101)을 통하여 입력된 DWDM 광신호는 콜리메이터(102)를 통하여 파장잠김모듈(10) 내부로 입력되어 광경로(103) 상에 설치된 탭필터(105)에 입사된다. 탭필터(105)에 입사된 광신호의 일부분은 반사되어 제1수광기(104)로 입력된 후 광전변환되어 제1수광전류를 생성하고, 탭필터(105)를 통과하는 나머지의 광신호는 에탈론 필터(106)을 통과하여 제2수광기(107)로 입력된 후 광전변환되어 제2수광전류를 생성한다. The DWDM optical signal input through the optical fiber 101 is input into the wavelength locked module 10 through the collimator 102 and is incident on the tap filter 105 installed on the optical path 103. A part of the optical signal incident on the tap filter 105 is reflected and input to the first photodetector 104 and photoelectrically converted to generate a first photodetection current and the remaining optical signal passing through the tap filter 105 is Passes through the etalon filter 106, enters the second photodetector 107, and is photoelectrically converted to generate a second photodetection current.

도 2는 상기한 종래 파장잠김모듈(10)의 동작 원리를 보여주는 파장선도이다. 이 도면에서 참조되는 바와 같이 제2수광기(107)에서 출사되는 제2수광전류(PD2)는 프리 스펙트랄 레인지(FSR, free spectral range) 주기성을 갖는 에탈론 필터(406)의 투과 특성을 따라간다. 다만, 입력 광신호에 따라서 그 절대값이 달라지는 문제를 해소하기 위하여, 아래의 수식(1)과 같이 T값으로서 상기 제2수광전류(PD2)의 값을 입력 광신호 크기에 비례하여 출사되는 제1수광전류(PD1)의 값으로 나누어 주면 입력 광신호 의존성이 없이 순수한 파장 의존성을 갖는 파장, 즉, 에탈론 필터(406)와 같은 투과 특성을 나타내는 파장을 얻을 수 있다.2 is a wavelength diagram showing the operation principle of the conventional wavelength locking module 10 described above. As shown in this figure, the second photodetector PD2 emitted from the second photodetector 107 follows the transmission characteristic of the etalon filter 406 having a free spectral range (FSR) periodicity Goes. However, in order to solve the problem that the absolute value varies depending on the input optical signal, the value of the second photocurrent (PD2) as the T value is set to a value It is possible to obtain a wavelength having pure wavelength dependence, that is, a wavelength exhibiting transmission characteristics such as the etalon filter 406, without the input optical signal dependency.

수식(1) : T =PD2 /PD1Equation (1): T = PD2 / PD1

도 3은 상기 에탈론 필터에서 투과 특성 파장의 에러 신호를 추출하는 상태를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a state of extracting an error signal of a transmission characteristic wavelength in the etalon filter.

상기한 T값에 의한 투과 특성 파장(310)의 특성은 에탈론 필터(106)의 투과 특성과 동일하므로, 투과 특성 파장(310)의 최대값 T2와 최소값 T1은 에탈론 필터(106)의 피네스(Finesse)에 의해서 결정되며, 파장 주기값(WC) 역시 에탈론 필터(106)의 FSR과 동일하다.The maximum value T2 and the minimum value T1 of the transmission characteristic wavelength 310 are the same as the transmission characteristic wavelength 310 due to the fineness of the etalon filter 106, (Finesse), and the wavelength period value WC is also equal to the FSR of the etalon filter 106.

도 2 및 도 3에서 목표하는 ITU-T 파장 그리드 값을 l(i)라고 하면, 에탈론 필터(106)의 투과 최대 파장값(l(p))과 투과 최소 파장값(l(q))의 중간 근처에 l(i)가 위치하도록 에탈론 필터(106)의 광입사각(θ)을 조절하거나 열전소자(108)와 온도감지기(109)와 같은 온도검출수단을 이용하여 파장잠김모듈(10)의 내부 온도를 제어한다.Letting the target ITU-T wavelength grid value be l (i) in FIGS. 2 and 3, the transmission maximum wavelength value l (p) and the transmission minimum wavelength value l (q) of the etalon filter 106, The wavelength locking module 10 (i) is adjusted by adjusting the light incident angle [theta] of the etalon filter 106 so that l (i) ). ≪ / RTI >

입력파장값(l(s)과 목표 ITU-T 파장 그리드 값(l(i))과의 파장 오프셋(WO) 크기는, 입력파장값(l(s))에 해당하는 T 그래프값(Ts)과 ITU-T 파장 그리드(l(i))에 해당하는 T 그래프 값(Tref)과의 차이값으로 되는 파장오차신호(S)에 비례한다. 이때, 투과 최대 파장값(l(p)) 근처의 제1비선형구간(G1)와 투과 최소 파장값(l(q)) 근처의 제2비선형구간(G2)를 제외한 선형파장범위(G3) 구간 내에 입력파장(l(s))이 존재하면, 파장오차신호(S3)의 크기와 파장 오프셋(WO)의 크기는 선형적인 비례 관계가 됨으로써 파장 오차 정보를 유추할 수 있다.The wavelength offset WO of the input wavelength value l (s) and the target ITU-T wavelength grid value l (i) is determined by the T graph value Ts corresponding to the input wavelength value l (s) (T) corresponding to the ITU-T wavelength grid 1 (i) and the T graph value Tref corresponding to the ITU-T wavelength grid 1 (i). If the input wavelength l (s) is present within the linear wavelength range G3 except for the first nonlinear section G1 near the transmission minimum wavelength value l (q) and the second nonlinear section G2 near the transmission minimum wavelength l (q) The magnitude of the wavelength error signal S3 and the magnitude of the wavelength offset WO are linearly proportional to each other so that the wavelength error information can be inferred.

도 1의 파장잠김모듈(10)이 상용화된 제품에서 50GHz 파장잠김모듈(10)의 성능은 파장 오프셋(WO)의 정밀도가 약 10~25pm이고, 선형파장범위(G3)는 약 0.25~0.4nm 이다. 또한, 에탈론 필터의 주기성을 이용하여 특정 ITU-T 파장 그리드 뿐만 아니라 C-band 파장 대역 전체의 ITU-T 파장 그리드, 혹은 C+L band 대역 전체의 ITU-T 파장 그리드에 적용하는 것이 가능하다.The performance of the 50 GHz wavelength locked module 10 in a product in which the wavelength locked module 10 of FIG. 1 is commercialized is characterized in that the precision of the wavelength offset WO is about 10 to 25 pm and the linear wavelength range G3 is about 0.25 to 0.4 nm to be. It is also possible to apply the ITU-T wavelength grid of the entire C-band wavelength band or the ITU-T wavelength grid of the entire C + L band as well as the specific ITU-T wavelength grid using the periodicity of the etalon filter .

상기 파장잠김모듈(10)의 구조는 자유공간에서 평행하게 시준된 광을 사용하는 구조이다. 그러나, 동일한 기능을 평판형 도파로를 활용하여 구성될 수 있다. 미국특허 US 8,532,441 도파로형 파장잠김모듈 구조(Optical device for wavelength locking)에서는 평판형 SOI(silicon-on-insulator) 도파로 구조를 사용하였고, 파장잠김모듈(10) 에탈론 필터(106)에 대응되는 필터로서 평판형 도파로 링 공진기(ring resonator) 구조를 사용하고, 탭필터(105)에 대응되는 필터로서 평판형 도파로 1x2 광스플리터 구조를 사용하여 파장잠김 기능을 구현하였다.The structure of the wavelength locked module 10 is a structure using collimated light in free space. However, the same function can be configured using a flat waveguide. US Pat. No. 8,532,441 Optical device for wavelength locking uses a planar silicon-on-insulator (SOI) waveguide structure. A wavelength-locked module 10 uses a filter corresponding to a talon filter 106 A waveguide ring resonator structure is used as the waveguide ring resonator and a waveguide 1x2 optical splitter structure is used as a filter corresponding to the tap filter 105 to implement the wavelength locking function.

즉, 파장잠김 기능을 구현하기 위한 기본 구성 블록 및 동작 원리는 동일하고, 다만 그 세부 구현 방법에서 차이가 있다.That is, the basic construction block and the operation principle for implementing the wavelength locking function are the same, but there is a difference in the detailed implementation method.

그러나, 종래의 파장잠김모듈(10)에는 두 가지 문제점이 존재한다. 첫째, 입력 DWDM 광파장이 한 개일 경우에만 적용되는 문제가 있다. 즉, 단일 DWDM 광신호의 경우에만 목표 ITU-T 파장 그리드와의 파장 오프셋 정보를 추출할 수 있는 제약이 존재한다. 실제로 DWDM 광전송망에서는 100GHz 파장 간격인 경우에 40채널까지 사용하고, 50GHz 파장 간격인 경우에는 80채널까지 사용한다. 따라서 여러 개의 광파장이 혼재하여 기존의 파장잠김모듈(10)에 입력되는 경우에는 각 파장 별 해당 ITU-T 파장 그리드와의 파장 오프셋 정보를 추출하는 것이 불가능하다.However, the conventional wavelength locked module 10 has two problems. First, there is a problem that applies only when there is only one input DWDM wavelength. In other words, there is a limitation in extracting the wavelength offset information from the target ITU-T wavelength grid only in the case of a single DWDM optical signal. In fact, DWDM optical transmission networks use up to 40 channels for 100 GHz wavelength spacing and up to 80 channels for 50 GHz wavelength spacing. Therefore, when a plurality of optical wavelengths are mixed and input to the conventional wavelength locking module 10, it is impossible to extract wavelength offset information with respect to the corresponding ITU-T wavelength grid for each wavelength.

둘째, 한 개의 광파장이 입력된 경우에 입력 광파장의 절대값을 알 수 없는 문제점이 있다. 즉, ITU-T 파장 그리드와의 상대적인 파장 오프셋 값을 알 수 있지만, 어떤 ITU-T 파장 그리드를 사용하고 있는지 알 수 있는 방법이 없다. 상기한 문제점들 때문에 파장잠김모듈(10)은 한 개의 DWDM 광원 파장만을 안정화하는 수단으로 주로 사용된다. Second, there is a problem that the absolute value of the input light wavelength can not be known when a single light wavelength is input. That is, you can see the wavelength offset relative to the ITU-T wavelength grid, but there is no way to know which ITU-T wavelength grid you are using. Due to the above problems, the wavelength locked module 10 is mainly used as means for stabilizing only one DWDM light source wavelength.

DWDM 파장별로 광신호를 측정할 수 있는 광파장 파워 측정기가 대한민국 특허 10-1089182에 개시되었다. 도 4는 이러한 광파장 파워 측정기의 구조를 나타내고 있다. 이 도면을 참조하여 설명하면, 상기 광파장 파워 측정기는 광파장 측정기(810)과 광검출 장치(803) 및 구동수단(806)으로 구성된다. An optical wavelength power meter capable of measuring an optical signal by DWDM wavelength is disclosed in Korean Patent No. 10-1089182. Fig. 4 shows the structure of such an optical wavelength power meter. Referring to this figure, the optical wavelength power meter comprises an optical wavelength meter 810, an optical detecting device 803 and a driving means 806.

광파장 측정기(810)은 평판형 도파로 기판(800)에 입력 도파로(801)과 도파로 격자(802) 및 출사 도파로(807)이 형성되고, 광검출 장치(803)은 싱글 모드(single-mode) 혹은 멀티 모드(multi-mode)로 되는 광섬유(804)와 광검출기(805)로 구성되고, 구동수단(806)은 상기 광검출 장치(803)를 기계적인 방식으로 움직일 수 있게 구성된다.The optical wavelength measuring device 810 includes an input waveguide 801, a waveguide grating 802 and an output waveguide 807 formed on a flat waveguide substrate 800. The optical detecting device 803 is a single- And a photodetector 805. The driving means 806 is configured to move the photodetecting device 803 in a mechanical manner.

이러한 광신호 측정기는 입력 도파로(801)에 다중 DWDM 광 파장들이 입력되어 도파로 격자필터(802)를 통과하면 각 파장에 해당하는 출사 도파로(807)을 통하여 각각 파장별로 출사된다. 이때, 광섬유(804)와 광검출기(805)로 이루어진 광검출 장치(803)로 광이 입사되어 광신호를 측정하게 되는데, 구동수단(806)이 상기 광검출 장치(803)과 연결되어 기계적인 방식으로 광검출 장치(803)을 움직임으로써 각 출사 도파로(807)에서 출사되는 광신호를 파장별로 측정할 수 있게 되는 것이다.In this optical signal measuring device, when multiple DWDM light wavelengths are input to the input waveguide 801 and passed through the waveguide grating filter 802, the optical signal measuring device is outputted for each wavelength through the output waveguide 807 corresponding to each wavelength. At this time, light is incident on the optical detecting device 803 including the optical fiber 804 and the optical detector 805 to measure the optical signal. The driving device 806 is connected to the optical detecting device 803, The optical signal emitted from each exit waveguide 807 can be measured for each wavelength by moving the optical detecting device 803. [

이러한 구조에서는 다 파장이 입력되는 경우에도 파장별 광신호를 측정할 수 있어서 앞서 설명한 종래 파장잠김모듈의 문제점을 극복할 수 있다. 그러나, 파장 정밀도는 도파로 격자필터의 3dB 통과 대역폭의 범위로 결정되고, 통상 100GHz 도파로 격자필터의 경우에는 0.3~0.6nm 대역폭을 갖고, 50GHz 경우에는 0.15~0.3nm 범위를 갖기 때문에 대용량 DWDM 광전송망에서 사용되는 광 파장 신호가 파장 안정성 요구 조건인 0.1nm 이하를 충족하는지의 여부를 판별하기에는 파장 정밀도가 부족한 문제점이 있다. 그래서, 파장 정보를 정밀하게 측정하는 용도로는 사용하지 못하고, 할당된 DWDM 채널 파장의 범위 내로 입력되는 광신호를 측정하는 용도로 사용되는 한계가 있다.
In this structure, even when a multi-wavelength is input, the optical signal for each wavelength can be measured, thereby overcoming the problems of the conventional wavelength locking module. However, the wavelength accuracy is determined by the range of the 3-dB pass bandwidth of the waveguide grating filter, and typically has a bandwidth of 0.3 to 0.6 nm for the 100 GHz waveguide grating filter and 0.15 to 0.3 nm for the 50 GHz wavelength. There is a problem that the wavelength precision is insufficient to judge whether or not the optical wavelength signal to be used satisfies the wavelength stability requirement of 0.1 nm or less. Thus, there is a limit to be used for measuring an optical signal inputted within the range of the assigned DWDM channel wavelength without using it for precisely measuring the wavelength information.

미국특허 US 8,532,441U.S. Pat. No. 8,532,441 대한민국특허 10-1089182Korea Patent No. 10-1089182

본 발명의 목적은 파장오차 측정부와 채널측정부가 서로 분리되는 형태로 구성되거나 일체로 되는 형태로 구성되어, DWDM 단일 파장이 입력되는 경우에 목표 ITU-T 파장 그리드 값 대비 파장 오프셋 정보뿐만 아니라, 목표 ITU-T 파장 그리드 정보를 제공함으로써 입력 광 파장 채널 정보를 추출할 수 있는 광통신용 파장 분석기를 제안한다.It is an object of the present invention to provide a wavelength offset measuring apparatus and a channel measuring apparatus in which a wavelength error measuring unit and a channel measuring unit are separated from each other or configured integrally with each other so that not only wavelength offset information relative to a target ITU- We propose a wavelength analyzer for optical communication that can extract input wavelength channel information by providing target ITU-T wavelength grid information.

또한 DWDM 다파장이 입력되는 경우에도 입력된 각 파장 별로 해당 ITU-T 파장 그리드 값 대비 파장 오프셋 정보뿐만 아니라, 해당 ITU-T 파장 그리드 정보를 제공함으로써, 입력 파장 별로 파장 채널 정보를 추출할 수 있는 광통신용 파장 분석기를 제안한다.
In addition, even when DWDM multi-wavelength is input, wavelength channel information can be extracted for each input wavelength by providing ITU-T wavelength grid information as well as wavelength offset information for the corresponding ITU-T wavelength grid value We propose a wavelength analyzer for optical communication.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 광통신용 파장 분석기의 기술적인 특징은 적어도 두 개의 출력단을 구비하는 광신호 입력수단과; 상기 광신호 입력수단의 출력단에 광접속되는 콜리메이터에서 출사되는 광신호가 입력되면서 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 탭필터와, 상기 탭필터에서 반사되는 일부의 광신호를 수광하는 제1수광기가 구비되고, 상기 탭필터를 투과하는 광신호의 광경로 상에 설치되는 에탈론필터와 제2수광기를 포함하여 입력된 광신호의 파장과 해당 ITU 파장 그리드와의 오차 신호를 출력하는 파장오차 측정부와; 상기 광신호 입력수단의 다른 출력단에 광접속되는 콜리메이터에서 출사되는 광신호가 입력되면서 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 선형투과필터와, 상기 선형투과필터에서 반사되는 일부의 광신호가 수광되는 제3수광기와, 상기 선형투과필터를 투과하는 광신호가 입력되는 제4수광기를 포함하여 입력된 광신호의 파장에 대응되는 ITU 채널 정보 신호를 출력하는 채널정보 측정부를 포함하는 것이다.Technical features of the wavelength analyzer for optical communication to attain the object intended by the present invention include optical signal input means having at least two output terminals; A tap filter that receives and reflects a part of the optical signal while receiving an optical signal emitted from a collimator optically connected to an output terminal of the optical signal input unit; and a first photodetector that receives a part of the optical signal reflected from the tap filter And an etalon filter provided on the optical path of the optical signal transmitted through the tap filter and a second optical receiver, and which measures a wavelength error of the wavelength of the input optical signal and an error signal between the ITU wavelength grid Wealth; A linear transmission filter that receives and reflects a part of the optical signal while receiving an optical signal outputted from a collimator optically connected to the other output terminal of the optical signal input unit; and a third transmission unit that receives a part of optical signals reflected by the linear transmission filter. And a fourth photodetector to which the optical signal transmitted through the linear transmission filter is input, and outputs the ITU channel information signal corresponding to the wavelength of the inputted optical signal.

이러한 광통신용 파장 분석기는 파장오차 측정부와 채널정보 측정부가 각각 별도의 모듈로 구성되어 광신호 입력수단과 광접속되는 구조를 가진다.The wavelength analyzer for optical communication has a structure in which the wavelength error measuring unit and the channel information measuring unit are separately formed as modules and optically connected to the optical signal input unit.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 광통신용 파장 분석기의 다른 기술적 특징은 하나의 출력단을 구비하는 광신호 입력수단과; 상기 광신호 입력수단과 광접속되는 콜리메이터에서 출사되는 광신호가 입력되면서 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 탭필터와, 상기 탭필터를 투과하는 광신호의 광경로상에 설치되는 에탈론 필터와 제2수광기에서 출력되는 수광전류로 ITU 파장 그리드와의 오차 신호를 출력하는 파장오차 측정부와; 상기 파장오차 측정부의 탭필터에서 반사되는 일부의 광신호를 수광하여 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 선형투과필터와, 상기 선형투과필터에서 반사되는 광신호를 수광하는 제3수광기 및 선형투과필터를 투과한 광신호가 입사되는 제4수광기에서 출력되는 수광전류로 ITU 파장 채널 정보 신호를 출력하는 채널정보 측정부를 포함하는 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wavelength analyzer for optical communication, comprising: optical signal input means having one output terminal; A tap filter for reflecting and transmitting a part of the optical signal while an optical signal outputted from a collimator optically connected to the optical signal input means is inputted; an etalon filter provided on the optical path of the optical signal transmitted through the tap filter; A wavelength error measuring unit for outputting an error signal to the ITU wavelength grid by the photocurrent output from the second photodetector; A linear transmission filter for receiving a part of the optical signal reflected by the tap filter of the wavelength error measuring unit to reflect and transmit a part of the optical signal, a third receiver for receiving the optical signal reflected from the linear transmission filter, And a channel information measuring unit for outputting the ITU wavelength channel information signal to the photocurrent outputted from the fourth photodetector through which the optical signal transmitted through the filter is incident.

이러한 광통신용 파장 분석기는 파장오차 측정부와 채널정보 측정부가 하나의 모듈로 구성되어 광신호 입력수단과 광접속되는 구조를 가진다.The wavelength analyzer for optical communication has a structure in which the wavelength error measuring unit and the channel information measuring unit are formed of one module and are optically connected to the optical signal input unit.

상기 광신호 입력수단은 DWDM 단일파장 광신호가 입력되는 광배분기를 포함한다.The optical signal input means includes a light multiplexing branch in which a DWDM single wavelength optical signal is input.

또한 광신호 입력수단은 DWDM 다파장 광신호가 입력되는 광배분기와, 상기 광배분기와 광접속되어 외부로부터 입력된 파장가변 제어신호에 의하여 광배분기로부터 입사된 광신호의 반사대역 중심파장을 가변한 다음 광배분기에 출사하는 반사형 파장가변필터를 포함하거나, DWDM 다파장 광신호가 입력되면서 외부에서 파장가변 제어신호가 인가되어 투과대역 중심파장이 가변되는 투과형 파장가변필터를 포함할 수 있다.
In addition, the optical signal input means may include a light multiplexing branch in which a DWDM multi-wavelength optical signal is inputted, and a wavelength tunable control signal inputted from the outside, optically connected to the optical multiplexing branch, And a transmission wavelength tunable filter including a reflection type wavelength tunable filter that emits light in a wide-angle branch or a DWDM multi-wavelength optical signal is input, and a wavelength tunable control signal is applied to the tunable wavelength tunable filter to vary the transmission band center wavelength.

본 발명의 파장 분석기는 DWDM 단일 파장의 입력 광신호에 대해서 해당 ITU 파장 그리드와 파장 오차 정보뿐만 아니라 해당 ITU 파장 그리드 정보를 동시에 출사함으로써 입력 DWDM 광 파장 정보를 정밀하게 추출할 수 있고, DWDM 다파장의 입력 광신호에 대해서 각 파장 별로 해당 ITU 파장 그리드와 파장 오차 정보뿐만 아니라, 해당 ITU 파장 그리드 정보를 동시에 출사함으로써, 파장 별로 파장 정보를 정밀하게 추출할 수 있으며, 저전력 및 저가형 단순 구조로서 소형화가 가능하여 휴대용 파장분석기에 적용 가능하고 광전송 장치의 라인카드에 삽입하여 다 파장 DWDM 광신호의 파장 안정성을 실시간으로 감시할 수 있다.
The wavelength analyzer of the present invention can accurately extract the input DWDM optical wavelength information by simultaneously emitting not only the ITU wavelength grid and the wavelength error information but also the ITU wavelength grid information for the DWDM single wavelength input optical signal, It is possible to accurately extract wavelength information for each wavelength by emitting not only the ITU wavelength grid and wavelength error information for each wavelength but also the corresponding ITU wavelength grid information for each wavelength, It can be applied to portable wavelength analyzer and it can be inserted into the line card of the optical transmission device to monitor the wavelength stability of the multi-wavelength DWDM optical signal in real time.

도 1은 종래 파장잠김모듈의 블록도
도 2는 도 1의 파장잠김모듈 수광기에서 출사되는 전류 신호 그래프
도 3은 도 1의 파장잠김모듈에서 에탈론 필터의 투과특성을 나타낸 그래프
도 4는 종래 DWDM 광파장 측정기의 블록도
도 5는 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 파장 분석기의 블록도
도 6은 본 발명에서의 선형 필터 파장 투과 및 반사 특성 그래프
도 7은 본 발명에서의 선형 필터를 활용한 파장 정보 추출 신호를 측정한 결과 그래프
도 8은 본 발명에서 ITU 채널 정보 추출 원리를 설명하는 그래프
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 파장 분석기를 나타낸 블록도
도 10은 본 발명의 제 3 실시예의 파장 분석기를 나타낸 블록도
도 10a는 본 발명의 제 4 실시예의 파장 분석기를 나타낸 블록도
도 11은 본 발명의 제 3 실시예 및 제 4 실시예의 동작 원리를 나타낸 파장가변 그래프
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에서 반사형 파장 가변 필터의 특성을 나타낸 그래프
도 13 는 본 발명의 제 5 실시예의 파장 분석기를 나타낸 블록도
도 13a는 본 발명의 제 6 실시예의 파장 분석기를 나타낸 블록도
1 is a block diagram of a conventional wavelength locked module
FIG. 2 is a graph showing a current signal output from the wavelength locked module receiver of FIG. 1
3 is a graph showing the transmission characteristics of the etalon filter in the wavelength locked module of FIG.
4 is a block diagram of a conventional DWDM optical wavelength meter
5 is a block diagram of a wavelength analyzer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the linear filter wavelength transmission and reflection characteristics in the present invention
7 is a graph showing a result of measurement of a wavelength information extracting signal using a linear filter in the present invention
8 is a graph illustrating the principle of ITU channel information extraction in the present invention
9 is a block diagram showing a wavelength analyzer according to a second embodiment of the present invention
10 is a block diagram showing a wavelength analyzer according to a third embodiment of the present invention
10A is a block diagram showing a wavelength analyzer according to a fourth embodiment of the present invention
FIG. 11 is a graph showing a wavelength tuning graph of the operation principle of the third embodiment and the fourth embodiment of the present invention.
12 is a graph showing the characteristics of the reflective wavelength tunable filter in the third embodiment of the present invention
13 is a block diagram showing a wavelength analyzer according to a fifth embodiment of the present invention
13A is a block diagram showing a wavelength analyzer according to a sixth embodiment of the present invention

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

[도 5]를 참조하여 본 발명에서 제시하는 제 1 실시예에 따르는 파장 분석기(20)의 구조를 설명한다.The structure of the wavelength analyzer 20 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

이 도면을 참조하면, 광신호 입력수단으로서 제1출력단(310)과 제2출력단(320)을 구비하여 광섬유(200)와 접속되는 광배분기(300)과, 상기 광배분기(300)의 제1출력단(310)과 광접속되어 ITU-T 파장 그리드값과 입력된 DWDM 파장값과의 차이에 의한 옵셋 정보 신호를 출력하는 파장오차 측정부(400)과, 상기 광배분기(300)의 제2출력단(320)과 광접속되어 입력된 파장과 가장 근접한 ITU 파장 채널 정보 신호를 출력하는 채널정보 측정부(410)으로 구성된다.Referring to this figure, the optical splitter 300 includes a first output terminal 310 and a second output terminal 320 as optical signal input means and connected to the optical fiber 200, A wavelength error measuring unit 400 that is optically connected to the output terminal 310 and outputs an offset information signal based on a difference between the ITU-T wavelength grid value and the input DWDM wavelength value; And a channel information measurement unit 410 for outputting an ITU wavelength channel information signal optically connected to the wavelength 320 and closest to the inputted wavelength.

이러한 구조는 광배분기(300)이 제1출력단(310)과 제2출력단(320)을 구비하여 파장오차 측정부(400)과 채널정보 측정부(410)이 별도의 모듈로 분리되어 구성되는 것이다.This structure is such that the optical splitter 300 has the first output 310 and the second output 320 so that the wavelength error measuring unit 400 and the channel information measuring unit 410 are separated into separate modules .

광배분기(300)은 1x2 혹은 2x2 광 배분 구조를 갖고, 사용 파장 대역만을 투과시키는 파장대역투과필터, 광서큘레이터, 광스위치, 광아이솔레이터, 탭필터, 광커플러, 광스플리터, 광증폭기 등이 적용될 수 있다.The optical branching branch 300 has a 1x2 or 2x2 optical distribution structure and is applied to a wavelength band transmission filter, a broadband optical filter, an optical switch, an optical isolator, a tap filter, an optical coupler, an optical splitter, and an optical amplifier .

파장오차 측정부(400)은 종래의 파장잠김모듈(10), 도파로형 파장잠김모듈 및 기타 파장 잠김 기능을 수행할 수 있는 구조를 모두 적용할 수 있으며, 도시된 예에서는 광배분기(300)의 제1출력단(310)과 광접속되는 콜리메이터(401)로부터 출사되는 광신호가 입력되는 탭필터(405)에서 반사되는 일부의 광신호를 수광하여 제1수광전류를 생성하는 제1수광기(404)가 설치되고, 상기 탭필터(405)를 통과하는 광신호의 광경로 상에 설치되는 에탈론필터(406)과 제2수광전류를 생성하는 제2수광기(407)로 구성된다.The wavelength error measuring unit 400 may be applied to any conventional wavelength-locked module 10, a waveguide-type wavelength locked module, and other structures capable of performing wavelength locking. In the illustrated example, A first photodetector 404 for receiving a part of the optical signal reflected by the tap filter 405 to which the optical signal emitted from the collimator 401 optically connected to the first output terminal 310 is input and generating a first photodetection current, And an etalon filter 406 provided on the optical path of the optical signal passing through the tap filter 405 and a second photodetector 407 for generating a second photodetection current.

채널정보 측정부(410)은 광배분기(300)의 제2출력단(320)과 접속되는 콜리메이터(402)에서 출사되는 광신호가 입력되는 선형투과필터(411)과, 상기 선형투과필터(411)에서 반사되는 일부의 광신호가 수광되어 제3수광전류를 생성하는 제3수광기(413)과, 상기 선형투과필터(411)을 투과하는 광신호가 입력되어 제4수광전류를 생성하는 제4수광기(412) 및 온도안정화를 위한 온도감지수단으로서 열전소자(414) 및 온도감지기(415)가 실장되어 있다.The channel information measuring unit 410 includes a linear transmission filter 411 to which an optical signal outputted from the collimator 402 connected to the second output terminal 320 of the optical splitter 300 is inputted, A third photodetector 413 for receiving a part of the reflected optical signal to generate a third photodetection current and a fourth photodetector 413 for receiving the optical signal transmitted through the linear transmission filter 411 to generate a fourth photodetection current 412) and a thermoelectric element 414 and a temperature sensor 415 as temperature sensing means for temperature stabilization.

이와 같이 구성되는 파장 분석기(20)은 광섬유(200)으로 입력되는 DWDM 단일 파장 광신호가 광배분기(300)에 입력되어 제1출력단(310)과 제2출력단(320)으로 출사된다.The wavelength analyzer 20 configured as described above receives the DWDM single wavelength optical signal input to the optical fiber 200 into the optical splitter 300 and is output to the first output terminal 310 and the second output terminal 320.

제1출력단(310)으로 출사되는 DWDM 단일 파장 광신호는 콜리메이터(401)을 통하여 파장오차 측정부(400)으로 입력되어 탭필터(405)에 입사된다. 탭필터(405)에 입사된 광신호의 일부분은 반사된 다음 제1수광기(404)로 입력된 후 광전변환되어 제1수광전류 I(1)를 생성하고, 탭필터(405)로 입사되어 통과되는 광신호의 나머지 부분은 에탈론 필터(406)을 통과하여 제2수광기(407)로 입력된 후 광전변환되어 제2수광전류를 생성하여 목표 ITU-T 파장 그리드값과 입력된 DWDM 파장값과의 차이에 의한 옵셋 정보 신호가 출력된다.The DWDM single wavelength optical signal output to the first output terminal 310 is input to the wavelength error measuring unit 400 through the collimator 401 and is incident on the tap filter 405. A part of the optical signal incident on the tap filter 405 is reflected and then input to the first photodetector 404 and photoelectrically converted to generate a first photodetection current I (1), which is incident on the tap filter 405 The remaining portion of the optical signal to be passed passes through the etalon filter 406 and is input to the second photodetector 407 and photoelectrically converted to generate a second photodetection current so that the target ITU-T wavelength grid value and the input DWDM wavelength And an offset information signal based on the difference from the value is output.

한편, 광배분기(300)의 제2출력단(320)을 통하여 출사되는 DWDM 단일 파장 광신호는 콜리메이터(402)를 통하여 채널정보 측정부(410) 내부로 입력된다. 콜리메이터(401)에서 출사되는 광신호는 선형투과필터(411)에 입사되면서 일부분은 반사되어 제3수광기(413)으로 입력된 후 광전변환되어 제3수광전류를 생성하고, 선형투과필터(411)를 통과하는 광신호는 제4수광기(412)로 입력된 후 광전변환되어 제4수광전류를 생성하여 입력된 파장과 가장 근접한 ITU 파장 채널 정보 신호가 출력된다.Meanwhile, the DWDM single wavelength optical signal output through the second output end 320 of the optical splitter 300 is input to the channel information measurement unit 410 through the collimator 402. The optical signal emitted from the collimator 401 is incident on the linear transmission filter 411 and partially reflected by the collimator 401 to be input to the third optical receiver 413 and photoelectrically converted to generate a third reception current, Is input to the fourth photodetector 412, and then photoelectrically converted to generate a fourth photocurrent, and the ITU wavelength channel information signal closest to the input wavelength is output.

선형투과필터(411)의 입력 파장에 대한 투과 및 반사 특성의 일례가 [도 6]에 도시되었다. 투과 특성 그래프(Tr)은 입력 파장에 대하여 선형적으로 감소하고, 반사 특성 그래프(Re)는 입력 파장에 대하여 선형적으로 증가한다. 선형투과필터(411) 에서 자체 손실이 없다면 아래 수식(2)의 관계가 모든 입력 파장에 대하여 성립된다.An example of the transmission and reflection characteristics of the linear transmission filter 411 with respect to the input wavelength is shown in Fig. The transmission characteristic graph Tr is linearly decreased with respect to the input wavelength, and the reflection characteristic graph Re is linearly increased with respect to the input wavelength. If there is no self-loss in the linear transmission filter 411, the relation of the following equation (2) is established for all input wavelengths.

수식(2) : 1 = Tr(λ) + Re(λ)Equation (2): 1 = Tr (?) + Re (?)

광배분기(300)에서부터 제3수광기(413)으로의 광결합 효율과 제4수광기(412)로의 광결합 효율이 동일하다고 가정하면 제3수광전류 및 제4수광전류는 아래 수식(3)과 수식(4)를 따른다.Assuming that the optical coupling efficiency from the optical branch 300 to the third photodetector 413 is equal to the optical coupling efficiency to the fourth photodetector 412, the third photodetecting current and the fourth photodetecting current are given by the following equation (3) And Equation (4).

수식(3) : I(3) ∝ Pin x (1-Tr(λ))Equation (3): I (3)? Pinx (1-Tr (?))

수식(4) : I(4) ∝ Pin x Tr(λ)Equation (4): I (4)? Pin x Tr (?)

여기서, I(3)은 제3수광전류이고, I(4)는 제4수광전류이며, Pin은 입력 광신호 값이다.Here, I (3) is a third photocurrent, I (4) is a fourth photocurrent, and Pin is an input optical signal value.

광통신용 C-band 대역에서 파장 정보를 추출하는 일례로서 아래 수식(5)을 충족하는 선형투과필터(411)를 사용하여 ITU 채널 정보를 추출하는 방법을 살펴본다.As an example of extracting the wavelength information in the C-band band for optical communication, a method of extracting the ITU channel information using the linear transmission filter 411 satisfying the following equation (5) will be described.

수식(5) : Tr(λ)=0.9-0.8×(λ-1530)/50(5): Tr (?) = 0.9-0.8 占 (? -1530) / 50

상기 수식(5)에서의 λ는 nm 단위의 파장 값이다. 파장 정보 신호 L(λ)의 일례로 아래 수식(6)을 사용하면,In Equation (5),? Is a wavelength value in nm. Using the following equation (6) as an example of the wavelength information signal L (?),

수식(6) : L(λ)=(I(4)-I(3))/(I(4)+I(3))∝(2Tr(λ)-1)L (?) = (I (4) -I (3)) / (I (4) + I (3)

Tr(λ)는 수식(5)에 의하여 파장 대비 선형적인 특성을 보이므로 수식(6)에 의한 파장 정보 신호 L(λ) 역시 파장에 대하여 선형적인 관계를 보인다. 실제 소자를 제작하여 측정한 파장 정보 신호 L(λ) 결과의 일례를 [도 7]에 나타내었다.The wavelength information signal L (λ) according to Equation (6) also shows a linear relationship with respect to wavelength since Tr (λ) exhibits linear characteristics with respect to wavelengths according to Equation (5). An example of the result of the wavelength information signal L (?) Measured by fabricating an actual device is shown in FIG.

[도 8]을 참조하여 [도 5]의 채널정보 측정부(410)에서 ITU 채널 정보를 추출하는 방법을 설명한다.A method for extracting ITU channel information from the channel information measurement unit 410 of FIG. 5 will be described with reference to FIG.

수식(6)에 의한 파장 정보 신호L(λ)의 그래프(900)은 파장에 대하여 선형적으로 감소하고, ITU-T 파장 그리드 값 λ(i)에 대응하는 L(i)값은 입력 광신호와 무관하게 일정한 값을 갖는다. 입력 파장값(λ(s))에 대응하는 L(s)값을 측정하여 L(i)값과의 차이 절대값이 파장 기준 거리값(A)보다 작은 L(i)를 찾으면 L(i)에 해당하는 λ(i)가 입력 파장에 대응하는 ITU-T 채널로 판별한다.The graph 900 of the wavelength information signal L (?) According to Equation (6) decreases linearly with respect to the wavelength, and the value of L (i) corresponding to the ITU-T wavelength grid value? (I) Which is a constant value. L (i) is calculated by measuring L (s) corresponding to the input wavelength value (λ (s)) and finding L (i) whose absolute value of the difference with L (i) is less than the wavelength reference distance value (A) (I) corresponding to the input wavelength is an ITU-T channel corresponding to the input wavelength.

[도 8]에서는 λ(i)에서부터 DWDM 채널 간격의 1/2만큼 작은 파장 λ(R)에 대응하는 L(R)값과 L(i)값의 차이 크기를 파장 기준 거리값(A)으로 정의하였다. 그러나, 이것은 하나의 일례를 설명한 것으로서, 파장 채널 정보를 추출하기 위한 파장 기준 거리값(A)을 다양하게 정의할 수 있다. 또한, 파장 정보 추출 공식은 상기한 수식(6) 이외에 다양한 형태가 가능하다. 그 예로서 아래 수식(7) 내지 수식(9)가 가능하다.8, the magnitude of the difference between the L (R) value and the L (i) value corresponding to the wavelength? (R) that is smaller by 1/2 than the DWDM channel interval from? (I) Respectively. However, this is an example of one example, and the wavelength reference distance value A for extracting the wavelength channel information can be variously defined. In addition, the wavelength information extraction formula can be various forms other than the above-mentioned formula (6). For example, the following equations (7) to (9) are possible.

수식(7) : L(λ) = I(3)/I(4) ∝ (1/Tr(λ)-1)L (λ) = I (3) / I (4) α (1 / Tr (λ) -1)

수식(8) : L(λ) = I(3)/(I(3)+I(4)) ∝ Tr(λ)L (?) = I (3) / (I (3) + I (4)

수식(9) : L(λ) = I(4)/(I(3)+I(4)) ∝ (1-Tr(λ)L (?) = I (4) / (I (3) + I (4)

[도 9]를 참조하여 본 발명에서 제시하는 파장 분석기의 다른 실시예를 설명한다. 이 실시예의 파장 분석기(20a)는 광신호 입력수단으로서 단일 파장 광신호가 입력되고, 하나의 출력단(330)을 구비하는 광배분기(300a)로부터 앞서 [도 5]에서 설명한 파장 분석기(20)에서 설명된 파장오차 측정부(400a)와 채널정보 측정부(410a)가 단일 패키지 내부로 집적화된 구조이다.Another embodiment of the wavelength analyzer proposed by the present invention will be described with reference to FIG. The wavelength analyzer 20a of this embodiment is a wavelength analyzer 20a in which a single wavelength optical signal is input as optical signal input means and the wavelength multiplexer 300a having one output stage 330 is explained with reference to the wavelength analyzer 20 The wavelength error measuring unit 400a and the channel information measuring unit 410a are integrated into a single package.

구체적으로, 파장오차 측정부(400a)는 콜리메이터(403)으로부터 동일한 광경로 상에 설치되는 탭필터(405a), 에탈론 필터(406a), 제2수광기(407a)로 구성되고, 채널정보 측정부(410a)는 상기 탭필터(405a)에서 반사되는 일부의 신호가 입력되는 선형투과필터(411a)와 제3수광기(413a) 및 제4수광기(412a), 그리고 온도안정화 수단으로서 열전소자(414a) 및 온도감지기(415a)가 실장되어 있다.More specifically, the wavelength error measuring unit 400a is composed of a tap filter 405a, an etalon filter 406a, and a second light receiver 407a provided on the same optical path from the collimator 403, The unit 410a includes a linear transmission filter 411a, a third light receiver 413a and a fourth light receiver 412a to which a part of the signal reflected by the tap filter 405a is input, A temperature sensor 414a and a temperature sensor 415a are mounted.

이와 같은 실시예는 광섬유(200a)을 통하여 광배분기(300a)에 입력된 DWDM 단일 파장 광신호가 콜리메이터(403)을 통하여 파장 분석기(21a) 내부로 입력되어 탭필터(405a)에 입사된다. 탭필터(405a)에 입사된 광신호의 일부분은 반사된 다음 반사미러(416)에서 다시 반사되어 선형투과필터(411a)에 입력된다. 선형투과필터(411a)에 입사된 광신호의 일부분은 다시 반사되어 제3수광기(413a)로 입력된 후 광전변환되어 제5수광전류를 생성하고, 입사된 광신호의 나머지 부분은 선형투과필터(411a)를 투과하여 제4수광기(412a)로 입력된 후 광전변환되어 제6수광전류를 생성한다. 한편, 탭필터(405a)에 입사 후 반사되지 않은 광신호는 투과되어 에탈론 필터(406a)을 통과하여 제2수광기(407a)로 입력된 후 광전변환되어 제7수광전류를 생성한다.In this embodiment, a DWDM single wavelength optical signal input to the optical splitter 300a through the optical fiber 200a is input into the wavelength analyzer 21a through the collimator 403 and is incident on the tap filter 405a. A part of the optical signal incident on the tap filter 405a is reflected and then reflected again by the reflection mirror 416 and input to the linear transmission filter 411a. A part of the optical signal incident on the linear transmission filter 411a is reflected again and input to the third photodetector 413a and photoelectrically converted to generate a fifth photodetection current and the remaining part of the incident optical signal is passed through a linear transmission filter Transmitted through the fourth photodetector 411a, input to the fourth photodetector 412a, and photoelectrically converted to generate a sixth photocurrent. On the other hand, the optical signal that is incident on the tap filter 405a and is not reflected is transmitted through the etalon filter 406a, input to the second light receiver 407a, and photoelectrically converted to generate a seventh optical signal.

탭필터(405a)의 광신호 분배는 반사율이 5 ~ 70%, 투과율이 30 ~ 95% 범위가 바람직하고, 에탈론 필터(406a)의 FSR 값은 DWDM 파장 채널 간격보다 크지 않아야 하고, 에탈론 필터(406a)의 피네스(Finesse)값은 2 ~ 10이 바람직하다.The optical signal distribution of the tap filter 405a preferably has a reflectivity of 5 to 70% and a transmittance of 30 to 95%, the FSR value of the etalon filter 406a should not be larger than the DWDM wavelength channel spacing, And the Finesse value of the resin 406a is preferably 2 to 10.

이러한 파장 분석기(21a)의 동작 원리는 다음과 같다.The operation principle of the wavelength analyzer 21a is as follows.

제5수광전류와 제6수광전류를 이용하여 ITU 채널 정보를 추출하는 것은 앞서 도 5를 참조하여 설명한 파장 분석기(20)에서의 동작 원리와 동일하다.The operation of extracting the ITU channel information using the fifth and sixth photocurrents is the same as that of the wavelength analyzer 20 described with reference to FIG.

상기 수식(3)과 (4)를 이용하면, 아래의 수식(10)과 같이 된다. Using Equations (3) and (4), Equation (10) is obtained.

수식(10) : I(5)+I(6) ∝ PinEquation (10): I (5) + I (6)? Pin

여기서 : I(5)는 제5수광신호, I(6)은 제6수광신호, Pin은 입력 광신호이다.Here, I (5) is a fifth light receiving signal, I (6) is a sixth light receiving signal, and Pin is an input optical signal.

제5수광신호 I(5)와 제6수광신호 I(6)를 합산한 값은 입력 광신호 Pin에 선형적으로 비례한다. 따라서, 종래 파장잠김모듈(10)의 동작 원리를 설명한 [도 3]과 동일하게 에탈론 필터(406a)을 통과하여 수광된 전류와 제5수광전류 I(5) 및 제6수광전류 I(6)를 활용하여 파장 오차 정보를 추출할 수 있다. The sum of the fifth light receiving signal I (5) and the sixth light receiving signal I (6) is linearly proportional to the input optical signal Pin. 3, which explains the operation principle of the conventional wave-locked module 10, the difference between the current received through the etalon filter 406a and the current received by the fifth photocurrent I (5) and the sixth photocurrent I (6 ) Can be used to extract the wavelength error information.

즉, [도 5]의 파장 분석기(20)과 다른 점은 입력 파장 값과 목표 ITU 파장 그리드 값의 차이 정보를 추출하기 위한 입력 광신호 정보를 에탈론 필터(406a)을 통과하여 수광된 전류 신호와 제5수광전류 I(5)+제6수광전류 I(6)에 의한 신호를 이용하여 추출한다는 것이다.5 differs from the wavelength analyzer 20 of FIG. 5 in that the input optical signal information for extracting difference information between the input wavelength value and the target ITU wavelength grid value is transmitted through the etalon filter 406a, And the fifth photocurrent I (5) + the sixth photocurrent I (6).

[도 10] 및 [도 10a] 를 참조하여 본 발명에서 제시하는 파장 분석기의 또 다른 실시예를 설명한다. Another embodiment of the wavelength analyzer proposed by the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 10A.

이러한 실시예는, 광신호 입력수단으로서 파장가변 제어신호에 따라서 반사형 파장가변필터(500)의 반사대역 중심파장은 순차적으로 가변되고, DWDM 다파장 광신호 중에서 반사형 파장가변필터(500)의 반사대역폭에 존재하는 DWDM 파장만 선택적으로 반사된다. 이렇게 선택적으로 반사된 DWDM 파장은 광배분기(300b)를 거쳐서 [도 5]에서 설명된 것과 같은 파장오차 측정부(400)과 채널정보 측정부(410)에 각각 입력되거나, 혹은 [도 9]에서 설명된 것과 같은 단일 모듈로 집적화된 파장오차 측정부(400a)와 채널정보 측정부(410a)에 입력되어 DWDM 파장 정보가 순차적으로 출력된다.In this embodiment, as the optical signal input means, the reflection band center wavelength of the reflective wavelength tunable filter 500 is changed in order according to the variable wavelength control signal, and the reflection wavelength tunable filter 500 of the DWDM multi- Only the DWDM wavelengths present in the reflection bandwidth are selectively reflected. The selectively reflected DWDM wavelength is input to the wavelength error measuring unit 400 and the channel information measuring unit 410 as shown in FIG. 5 via the optical splitter 300b, Is input to the wavelength error measuring unit 400a and the channel information measuring unit 410a integrated into a single module as described and the DWDM wavelength information is sequentially output.

먼저 [도 10]에서 보는 바와 같은 실시예의 파장 분석기(20b)는 광신호 입력수단으로서 DWDM 다파장 광신호가 입력되는 광배분기(300b)와, 상기 광배분기(300b)와 광접속되어 광배분기(300b)로부터 입사된 광신호의 반사대역 중심파장을 가변하여 광배분기(300b)에 출사하는 반사형 파장가변필터(500)과, 상기 광배분기(300b)와 광접속되어, [도 5]에서 설명된 바와 같이 ITU 파장 대비 옵셋정보를 출력하는 파장오차 측정부(400) 및 채널정보측정부(410)으로 구성된다.The wavelength analyzer 20b of the embodiment as shown in FIG. 10 includes a light dividing unit 300b for inputting a DWDM multi-wavelength optical signal as an optical signal input unit and a light dividing unit 300b for optically connecting the light dividing unit 300b to the light dividing unit 300b A reflection type wavelength tunable filter 500 that changes the center wavelength of the reflection band of an optical signal input from the optical splitter 300b and outputs the optical signal to the optical splitter 300b; A wavelength error measuring unit 400 and a channel information measuring unit 410 for outputting offset information as to the ITU wavelength as shown in FIG.

광배분기(300b)는 제1출력단(310a)과 제2출력단(320a) 및 입출력단(340)을 구비하여, 제1출력단(310a)는 파장오차 측정부(400)과 광접속되고, 제2 출력단(320a)는 채널정보 측정부(410)과 광접속되며, 입출력단(340a)는 반사형 파장가변필터(500)과 광접속된다.The optical multiplexing branch 300b includes a first output terminal 310a, a second output terminal 320a and an input / output terminal 340. The first output terminal 310a is optically connected to the wavelength error measuring unit 400, The output terminal 320a is optically connected to the channel information measurement unit 410 and the input and output terminal 340a is optically connected to the reflection type wavelength tunable filter 500. [

반사형 파장가변필터(500)은 제어포트(501)을 구비하여 외부로부터 인가되는 파장가변 제어신호에 의하여 광배분기(300b)에서 입사된 광신호의 반사대역 중심파장이 가변된다.The reflective variable wavelength tunable filter 500 has a control port 501 and the center wavelength of the reflection band of the optical signal incident on the optical splitter 300b is varied by the wavelength variable control signal applied from the outside.

이러한 파장 분석기(20b)는 DWDM 다파장 광신호가 입력 광섬유(200b)를 통하여 광배분기(300b)에 입력되면, 광배분기(300b)는 입력된 광신호를 입출력단(340)을 통하여 반사형 파장가변필터(500)으로 광경로를 변환한다.When the DWDM multi-wavelength optical signal is input to the optical splitter 300b through the input optical fiber 200b, the optical splitter 300b splits the inputted optical signal into a reflection wavelength variable signal through the input / And converts the optical path to the filter 500.

이후 반사형 파장가변필터(500)은 외부에서 파장가변 제어신호가 제어포트(607)에 인가됨에 따라 광신호의 반사대역 중심파장이 가변된 다음 다시 입출력단(340)을 통해서 광배분기(300)에 재 입력된 후 제1출력단(310a)과 제2출력단(320a)를 통하여 파장오차 측정부(400)과 채널정보 측정부(410)이 분리되어 형성되는 모듈 하우징에 입력된다.After that, the reflection wavelength tunable filter 500 changes the center wavelength of the reflection band of the optical signal as the tunable control signal is applied to the control port 607 from the outside, The wavelength error measuring unit 400 and the channel information measuring unit 410 are separated and input to the module housing through the first output 310a and the second output 320a.

[도 10a]에서 보는 바와 같은 실시예의 파장 분석기(20c)는 [도 10]에서 설명한 구조와 같이 광신호 입력수단으로서 광섬유(200c)가 광접속되는 광배분기(300c)와 반사형 파장가변필터(500)을 구비하면서, 상기 광배분기(300c)에는 하나의 출력단(330a)가 구비되어, 상기 출력단(330a)가 [도 9]에서 설명된 바와 같이 하나의 모듈로 집적된 파장오차 측정부(400a) 및 채널정보 측정부(410a)와 광접속되는 것이다. The wavelength analyzer 20c of the embodiment as shown in FIG. 10A has a structure in which the optical splitter 300c and the reflection wavelength tunable filter 300c, in which the optical fiber 200c is optically connected as optical signal input means, And the output terminal 330a is provided with a wavelength error measuring unit 400a integrated into one module as shown in FIG. And the channel information measurement unit 410a.

상기 반사형 파장가변필터(500)으로 파장 가변 광섬유 브라그 격자 반사 필터가 적용될 수 있다. 광섬유 브라그 격자는 외부의 기계적인 방식으로 인장 혹은 수축 압력을 광섬유 격자에 인가함으로써 쉽게 반사 중심 파장을 가변 할 수 있음은 주지된 사실이다. 광섬유 브라그 격자를 활용한 반사형 파장 가변 광섬유 격자 필터 특성의 일례를 [도 12]에 도시하였다. 이것은 타채널 누화율이 25dB 이상이고, 3dB 반사대역폭은 0.55nm이고, 약 30nm 파장 가변 범위를 갖는다. The variable-wavelength fiber Bragg grating reflector may be applied to the reflective wavelength tunable filter 500. It is well known that the optical fiber bragg grating can easily change the reflection center wavelength by applying tensile or contraction pressure to the optical fiber grating by an external mechanical method. An example of the characteristics of a reflection type wavelength tunable fiber grating filter utilizing an optical fiber Bragg grating is shown in FIG. It has a different channel crosstalk rate of 25dB or more, a 3dB reflection bandwidth of 0.55nm, and a wavelength tunable range of about 30nm.

또한, 상기한 파장 가변 광섬유 브라그 격자 반사 필터 이외에 회절격자와 반사미러를 활용한 파장 가변 필터, 페브리 페롯 파장가변필터에 반사체를 집적한 파장가변필터, 평판형 도파로 상부에 표면이 양각된 격자를 형성하고 열광학 효과를 사용하는 파장 가변 필터 등 다양한 종류의 반사형 파장가변필터들이 적용될 수 있다.In addition to the wavelength tunable fiber Bragg grating reflector described above, it is also possible to use a wavelength variable filter using a diffraction grating and a reflective mirror, a wavelength tunable filter integrating a reflector on a Fabry-Perot wavelength tunable filter, a grating with a surface embossed on top of the flat waveguide And a variable wavelength filter using a thermo-optic effect, can be applied to various types of reflection type wavelength tunable filters.

상기한 파장 분석기(20b)의 동작 원리를 [도 11]에 나타내었다. 반사형 파장가변필터(500)의 반사특성그래프(502)는 특정 DWDM 파장 대역만 반사시키고 나머지는 투과시킨다. 반사형 파장가변필터(500)의 3dB 반사대역폭(G4)는 DWDM 전송망의 채널 간격 Δλch의 3/5 이하가 바람직하다. 또한, 반사형 파장가변필터(500)의 타채널 누화율(B)는 10dB 이상이 바람직하다.The operation principle of the above-described wavelength analyzer 20b is shown in Fig. The reflection characteristic graph 502 of the reflective wavelength tunable filter 500 reflects only a specific DWDM wavelength band and transmits the others. The 3 dB reflection bandwidth G4 of the reflective wavelength tunable filter 500 is preferably 3/5 or less of the channel spacing DELTA lambda ch of the DWDM transmission network. In addition, the other-channel crosstalk rate B of the reflective variable wavelength tunable filter 500 is preferably 10 dB or more.

[도 13] 및 [도 13a]를 참조하여 본 발명에서 제시하는 또 다른 실시예의 파장 분석기(20c)를 설명한다.The wavelength analyzer 20c according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 and FIG. 13A.

먼저 [도 13]에서 보는 바와 같은 실시예의 파장 분석기(20d)는 광신호 입력수단으로서 DWDM 다파장 광신호와 파장가변 제어신호가 입력되는 투과형 파장가변필터(600)과, 상기 투과형 파장가변필터(600)과 광접속되어 [도 5]에서 설명된 바와 같이 ITU 파장 대비 옵셋정보를 출력하는 파장오차 측정부(400) 및 채널정보측정부(410)으로 구성된다.The wavelength analyzer 20d of the embodiment shown in FIG. 13 includes a transmission type wavelength variable filter 600 to which a DWDM multi-wavelength optical signal and a wavelength variable control signal are input as optical signal input means, 600, and outputs offset information to the ITU wavelength as described with reference to FIG. 5, and a channel information measurement unit 410.

투과형 파장가변필터(600)은 광섬유(200d)와 광접속되면서, 파장가변 제어신호가 입력되는 제어포트(601)과 제1출력단(602)과 제2출력단(603)을 구비하여, 제1출력단 출력단(602)는 파장오차 측정부(400)와 광접속되고, 제2출력단(603)은 채널정보 측정부(410)과 광접속된다.The transmission type tunable filter 600 is optically connected to the optical fiber 200d and includes a control port 601 to which a tunable control signal is inputted and a first output terminal 602 and a second output terminal 603, The output terminal 602 is optically connected to the wavelength error measuring unit 400 and the second output terminal 603 is optically connected to the channel information measuring unit 410.

이러한 구조는 DWDM 다파장 광신호가 입력 광섬유(200d)를 통하여 투과형 파장가변필터(600)에 입력되어 제1/제2출력단(602, 603)을 통하여 각각 분리된 모듈로 형성되는 파장오차 측정부(400)과 채널 정보 측정부(410)으로 광접속된다.In this structure, a DWDM multi-wavelength optical signal is inputted to the transmission type variable wavelength filter 600 through the input optical fiber 200d and is separated into modules through the first / second output terminals 602 and 603, 400 and the channel information measurement unit 410. [

[도 13a]에서 보는 바와 같은 실시예의 파장 분석기(20d)는 투과형 파장가변필터(600a)가 광섬유(200e)와 광접속되면서, 파장가변 제어신호가 입력되는 제어포트(601a)와 하나의 출력단(604)를 구비하여, 상기 출력단(604)가 [도 5]에서 설명된 바와 같이 채널정보 측정부(410a)와 파장오차 측정부(400a)가 일체로 집적된 모듈에 광접속되는 것이다.The wavelength analyzer 20d of the embodiment as shown in FIG. 13A has a transmission type wavelength tunable filter 600a optically connected to the optical fiber 200e, The output terminal 604 is optically connected to a module in which the channel information measuring unit 410a and the wavelength error measuring unit 400a are integrated as shown in FIG.

투과형 파장가변필터(600, 600a)는 특정 DWDM 파장 대역만 투과되는 필터로서, 제어포트(601, 601a)을 통하여 외부에서 파장가변 제어신호가 인가됨에 따라서 투과대역 중심파장이 가변된다. 투과형 파장가변필터(600a)의 3dB 투과대역폭은 DWDM 전송망의 채널 간격 Δλch의 3/5 이하가 바람직하고, 타채널 누화율은 10dB 이상이 바람직하다. 파장 정보 추출 동작 원리는 앞서 [도 10]을 참조하여 설명된 반사형 파장가변필터의 동작 원리와 동일하다.The transmissive wavelength tunable filters 600 and 600a are filters that transmit only a specific DWDM wavelength band. The wavelength tuning control signal is externally applied through the control ports 601 and 601a, thereby changing the center wavelength of the transmission band. The 3 dB transmission bandwidth of the transmission type tunable filter 600a is preferably 3/5 or less of the channel spacing DELTA lambda ch of the DWDM transmission network, and the other channel crosstalk rate is preferably 10 dB or more. The principle of extracting the wavelength information is the same as the principle of operation of the reflective wavelength tunable filter described above with reference to FIG.

상기 투과형 파장가변필터(600, 600a)로 페브리 페롯 파장 가변 필터가 적용될 수 있다. 페브리 페롯 캐비티의 길이를 조절하여 투과 중심 파장을 가변 할 수 있음은 공지된 사실이다. 구체적으로 액정을 사용한 FP파장가변필터, PZT(piezo-electric transducer)를 사용한 페브리 페롯 파장가변필터, 미세가공(MEMS, Micro electro mechanical Systems)을 사용한 페브리 페롯 파장가변필터, 열광학 효과를 이용한 페브리 페롯 파장가변필터 등이 적용될 수 있다. 그밖에 유전체 다층 박막 필터에 입사각을 변경하여 중심파장을 가변하는 방식의 파장가변필터, 평판형 도파로 마흐젠더 간섭계 구조에 열광학 효과를 이용하는 파장가변필터 등 다양한 종류의 투과형 파장가변필터들이 사용될 수 있다.A Fabry-Perot wavelength tunable filter may be applied to the transmission type tunable filters 600 and 600a. It is a known fact that the transmission center wavelength can be varied by adjusting the length of the Fabry-Perot cavity. Specifically, FP wavelength tunable filters using liquid crystals, Fabry-Perot wavelength tunable filters using PZT (piezo-electric transducer), Fabry-Perot wavelength tunable filters using micro electro mechanical systems (MEMS) A Fabry-Perot wavelength variable filter, and the like can be applied. In addition, various types of transmission type tunable filters such as a tunable wavelength tunable filter changing the incident angle to a dielectric multilayer thin film filter and a wavelength tunable filter using a thermo-optic effect in a planar waveguide mugginter interferometer structure can be used.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e : 파장분석기
200, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e : 광섬유
300, 300a, 300b, 300c : 광분배기
30, 310a : 제1출력단 320, 320a : 제2출력단
330 : 출력단 340 : 입출력단
400, 400a : 파장오차 측정부 410, 410a : 채널정보 측정부
401, 402, 403 : 콜리메이터 404 : 제1수광기
405, 405a : 탭필터 406, 406a : 에탈론필터
407, 407a : 제2수광기 411, 411a : 선형투과필터
413, 413a : 제3수광기 412, 412a : 제4수광기
414, 414a : 열전소자 415, 415a : 온도감지기
416 : 반사미러 500, 500a : 반사형 파장가변필터
600, 600a : 투과형 파장가변필터 601 : 제어포트
602 : 제1출력단 603 : 제2출력단
604 : 출력단 900 : 파장 정보 신호L(l)의 그래프
20, 20a, 20b, 20c, 20d and 20e: wavelength analyzer
200, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e: optical fiber
300, 300a, 300b, 300c: optical distributor
30, 310a: first output stage 320, 320a: second output stage
330: Output stage 340: I / O stage
400, 400a: wavelength error measuring unit 410, 410a: channel information measuring unit
401, 402, 403: collimator 404: first photodetector
405, 405a: tap filter 406, 406a: etalon filter
407, 407a: second photodetector 411, 411a: linear transmission filter
413, 413a: third photodetector 412, 412a: fourth photodetector
414, 414a: thermoelectric element 415, 415a: temperature sensor
416: reflection mirror 500, 500a: reflection type wavelength tunable filter
600, 600a: transmission type wavelength tunable filter 601: control port
602: first output terminal 603: second output terminal
604: output terminal 900: graph of the wavelength information signal L (l)

Claims (10)

적어도 두 개의 출력단을 구비하는 광신호 입력수단과;
상기 광신호 입력수단의 출력단에 광접속되는 콜리메이터(401)에서 출사되는 광신호가 입력되면서 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 탭필터(405)와, 상기 탭필터(405)에서 반사되는 일부의 광신호를 수광하는 제1수광기(404)가 구비되고, 상기 탭필터(405)를 투과하는 광신호의 광경로 상에 설치되는 에탈론필터(406)과 제2수광기(407)을 포함하여 입력된 광신호의 파장과 해당 ITU 파장 그리드와의 오차 신호를 출력하는 파장오차 측정부(400)과;
상기 광신호 입력수단의 다른 출력단에 광접속되는 콜리메이터(402)에서 출사되는 광신호가 입력되면서 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 선형투과필터(411)과, 상기 선형투과필터(411)에서 반사되는 일부의 광신호가 수광되는 제3수광기(413)과, 상기 선형투과필터(411)을 투과하는 광신호가 입력되는 제4수광기(412)를 포함하여 입력된 광신호의 파장에 대응되는 ITU 채널 정보 신호를 출력하는 채널정보 측정부(410)을 포함하는 광통신용 파장 분석기.
Optical signal input means having at least two output terminals;
A tap filter 405 for reflecting and transmitting a part of the optical signal while an optical signal outputted from the collimator 401 optically connected to the output terminal of the optical signal input means is input; And an etalon filter 406 and a second photodetector 407 provided on the optical path of the optical signal transmitted through the tap filter 405. The first photodetector 404 receives the signal, A wavelength error measuring unit 400 for outputting a wavelength of the input optical signal and an error signal between the ITU wavelength grid and the wavelength of the inputted optical signal;
A linear transmission filter 411 for reflecting and transmitting a part of optical signals while receiving an optical signal outputted from a collimator 402 optically connected to another output terminal of the optical signal input means, A third photodetector 413 receiving a part of optical signals and a fourth photodetector 412 receiving an optical signal transmitted through the linear transmission filter 411. The fourth photodetector 412 receives an optical signal corresponding to the wavelength of the input optical signal, And a channel information measuring unit (410) for outputting an information signal.
광신호 입력수단과;
상기 광신호 입력수단과 광접속되는 콜리메이터(403)에서 출사되는 광신호가 입력되면서 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 탭필터(405a)와, 상기 탭필터(405a)를 투과하는 광신호의 광경로상에 설치되는 에탈론 필터(406a)와 제2수광기(407a)에서 출력되는 수광전류로 ITU 파장 그리드와의 오차 신호를 출력하는 파장오차 측정부(400a)와;
상기 파장오차 측정부(400a)의 탭필터(405a)에서 반사되는 일부의 광신호를 수광하여 일부의 광신호를 반사 및 투과하는 선형투과필터(411a)와, 상기 선형투과필터(411a)에서 반사되는 광신호를 수광하는 제3수광기(413a) 및 선형투과필터(411a)를 투과한 광신호가 입사되는 제4수광기(412a)에서 출력되는 수광전류로 ITU 파장 채널 정보 신호를 출력하는 채널정보 측정부(410a)를 포함하는 광통신용 파장 분석기.
Optical signal input means;
A tap filter 405a which receives and reflects a part of the optical signal inputted from the optical signal emitted from the collimator 403 which is optically connected to the optical signal inputting means 405a and the optical path of the optical signal transmitted through the tap filter 405a, A wavelength error measuring unit 400a for outputting an error signal between the etalon filter 406a provided on the ITU wavelength grid and the ITU wavelength grid by the photocurrent output from the second photodetector 407a;
A linear transmission filter 411a that receives part of the optical signal reflected by the tap filter 405a of the wavelength error measuring unit 400a and reflects and transmits a part of the optical signal, And a fourth photodetector 412a to which the optical signal transmitted through the linear transmission filter 411a is incident, and a channel optical modulator 412a for outputting the ITU wavelength channel information signal, And a measurement unit (410a).
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 광신호 입력수단은 DWDM 단일파장 광신호가 입력되는 광배분기(300, 300a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신용 파장 분석기.
The wavelength analyzer for optical communications according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical signal input means includes a multiplexer (300, 300a) for inputting a DWDM single wavelength optical signal.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 광신호 입력수단은 DWDM 다파장 광신호가 입력되는 광배분기(300b, 300c)와, 상기 광배분기(300b, 300c)와 광접속되어 외부로부터 입력된 파장가변 제어신호에 의하여 광배분기(300b)로부터 입사된 광신호의 반사대역 중심파장을 가변한 다음 광배분기(300b)에 출사하는 반사형 파장가변필터(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신용 파장 분석기.
The optical signal input unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical signal input unit comprises a multiplexer (300b, 300c) for inputting a DWDM multi-wavelength optical signal, an optical multiplexer (300b, 300c) And a reflective wavelength tunable filter (500) for varying the center wavelength of the reflection band of the optical signal input from the optical splitter (300b) by the tunable wavelength variable control signal and then outputting to the optical splitter (300b) Wavelength analyzer.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 광신호 입력수단은 DWDM 다파장 광신호가 입력되면서 외부에서 파장가변 제어신호가 인가되어 투과대역 중심파장이 가변되는 투과형 파장가변필터(600, 600a)를 포함하는 광통신용 파장 분석기.
The optical signal input unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical signal input unit comprises a transmission type wavelength variable filter (600, 600a) in which a DWDM multi-wavelength optical signal is input and a wavelength tunable control signal is applied thereto, And a wavelength analyzer.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 광신호 입력수단은 사용 파장 대역만을 투과시키는 파장대역투과필터, 광서큘레이터, 광스위치, 광아이솔레이터, 탭필터, 광커플러, 광스플리터, 광증폭기로부터 선택되어 DWDM 단일파장 광신호를 전송하는 광섬유와 광접속되는 광배분기를 포함하는 광통신용 파장 분석기.
The optical signal input device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical signal input means comprises a wavelength band transmission filter for transmitting only a used wavelength band, an optical circulator, an optical switch, an optical isolator, a tap filter, an optical coupler, And an optical splitter optically connected to the optical fiber for transmitting the DWDM single wavelength optical signal selected from the amplifier.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 선형투과필터(411, 411a)는 입력 DWDM 파장 범위에서 입력 파장에 따라서 선형적인 투과 및 반사 특성을 갖는 유전체 다층박막 필터로부터 선택되는 것을 포함하는 광통신용 파장 분석기.
4. A method according to any one of the preceding claims, wherein the linear transmission filter (411, 411a) comprises selecting from a dielectric multilayer thin film filter having linear transmission and reflection characteristics along the input wavelength in the input DWDM wavelength range Wavelength analyzer for optical communication.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 에탈론 필터는 FSR값이 DWDM 채널 간격보다 크지 않고, 피네스 값이 2 ~ 10인 것을 특징으로 하는 광통신용 파장 분석기.
3. The wavelength analyzer for optical communication according to any one of claims 1 to 3, wherein the etalon filter has an FSR value not larger than a DWDM channel interval and a finesse value of 2 to 10.
제 4 항에 있어서, 반사형 파장가변필터(500)은 3dB 반사대역폭이 DWDM 채널 간격의 3/5 이하이고, 타채널 누화율이 10dB 이상이며, 파장 가변 범위가 사용 DWDM 파장 대역보다 큰 것을 포함하는 광통신용 파장 분석기.
5. The reflective wavelength tunable filter (500) of claim 4, wherein the reflective wavelength tunable filter (500) includes a 3 dB reflective bandwidth of 3/5 or less of the DWDM channel spacing, a different crosstalk rate of 10 dB or more, and a wavelength tunable range greater than the DWDM wavelength band A wavelength analyzer for optical communication.
제 5 항에 있어서, 투과형 파장가변필터는 3dB 투과대역폭이 DWDM 채널 간격의 3/5 이하이고, 타채널 누화율이 10dB 이상이고, 파장 가변 범위가 사용 DWDM 파장 대역보다 큰 것을 특징으로 하는 광통신용 파장 분석기.
The transmission type tunable filter according to claim 5, wherein the transmission type tunable filter has a 3 dB transmission bandwidth of 3/5 or less of the DWDM channel spacing, a different channel crosstalk rate of 10 dB or more, and a wavelength tunable range larger than a used DWDM wavelength band Wavelength analyzer.
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