KR101929472B1 - Wavelength selective switch - Google Patents
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Abstract
파장 선택 스위치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 파장 선택 스위치는: 입력포트 어레이에서 전송되는 광학빔을 스위칭축 상에서 교차시키는 스위칭 렌즈부; 스위칭 렌즈부에서 출력되는 광학빔의 빔사이즈를 분산축 방향으로 확장시키는 광확장부; 광확장부에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 분산축 상에서 다른 각도로 분리시키는 분광부; 광학빔의 분리된 파장을 방향 재조정 및 포커싱 시키는 이미지 렌즈부; 및 복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트 어레이에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 스위칭축 상에서 변위시키는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다. An invention relating to a wavelength selection switch is disclosed. A wavelength selection switch of the present invention comprises: a switching lens unit for crossing an optical beam transmitted in an input port array on a switching axis; A light expanding unit for expanding the beam size of the optical beam output from the switching lens unit in the direction of the dispersion axis; A light splitting unit for splitting an optical beam having a beam size expanded in the optical expanding unit at different angles on a dispersion axis according to a wavelength component; An image lens unit for redirecting and focusing the separated wavelength of the optical beam; And a switching unit for shifting an angle of the wavelength selected on the switching axis to transmit the selected wavelengths to the independently selected output port array in the plurality of wavelength channels.
Description
본 발명은 파장 선택 스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파장 선택 스위치의 사이즈를 감소시키고, 사용하는 부품수를 감소시킬 수 있는 파장 선택 스위치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength selection switch, and more particularly, to a wavelength selection switch capable of reducing the size of a wavelength selection switch and reducing the number of components used.
일반적으로 파장 선택 스위치는 입력포트에서 출력되는 광학빔을 분산축 상에 확장시킨 후 회절 격자(diffraction grating)에 입사시킨다. 회절 격자에서는 광학빔이 복수의 파장으로 분광된다. 회절 격자에서 분광된 광학빔은 스위칭부에 입사되고, 스위칭부에서는 광학빔이 파장별로 정해진 각도로 세팅 내지 조향됨에 따라 해당 출력포트 어레이로 입사된다.In general, the wavelength selective switch expands the optical beam output from the input port on a dispersion axis, and then enters the diffraction grating. In the diffraction grating, the optical beam is split into a plurality of wavelengths. The optical beam split by the diffraction grating is incident on the switching unit. In the switching unit, the optical beam is incident on the corresponding output port array as the optical beam is set or steered at a predetermined angle for each wavelength.
그러나, 종래의 파장 선택 스위치에는 광학빔을 확장시키고, 스위칭부에 광학빔을 포커싱시키기 위해 복수의 대구경 이미지 렌즈가 설치되므로, 복잡도가 증가하고, 파장 선택 스위치의 사이즈와 부품수가 증가되는 문제가 있다.However, in the conventional wavelength selection switch, since a plurality of large-diameter image lenses are provided to extend the optical beam and focus the optical beam on the switching unit, there is a problem that the complexity increases and the size and the number of components of the wavelength selection switch increase .
본 발명의 배경기술은 미국 등록특허공보 제8190025호(2012. 05. 29 등록, 발명의 명칭: 작업의 특징적 플레인을 갖는 선택적인 스위치 파장)에 개시되어 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The background art of the present invention is disclosed in U.S. Patent Publication No. 8190025 (Registered on May 29, 2012, entitled "Selective Switch Wavelength with Characteristic Planes of Operation").
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 파장 선택 스위치의 사이즈를 감소시키고, 사용하는 부품수를 감소시킬 수 있는 파장 선택 스위치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wavelength selection switch capable of reducing the size of a wavelength selection switch and reducing the number of components to be used.
본 발명에 따른 파장 선택 스위치는: 입출력포트 어레이에서 전송되는 광학빔을 스위칭축 상에서 교차시키는 스위칭 렌즈부; 상기 스위칭 렌즈부에서 출력되는 광학빔의 빔사이즈를 분산축 방향으로 확장시키는 광확장부; 상기 광확장부에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 분산축 상에서 다른 각도로 분리시키는 분광부; 광학빔의 분리된 파장을 방향 재조정 및 포커싱 시키는 이미지 렌즈부; 및 복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트 어레이에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 스위칭축 상에서 변위시키는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A wavelength selection switch according to the present invention includes: a switching lens unit for crossing an optical beam transmitted from an input / output port array on a switching axis; A light expanding unit for expanding the beam size of the optical beam output from the switching lens unit in the direction of the dispersion axis; A splitter for splitting an optical beam having a beam size expanded by the optical expander at different angles on a dispersion axis according to a wavelength component; An image lens unit for redirecting and focusing the separated wavelength of the optical beam; And a switching unit for shifting an angle of the wavelength selected on the switching axis to transmit the selected wavelengths to the independently selected output port array in the plurality of wavelength channels.
상기 파장 선택 스위치는 상기 입력포트 어레이에서 전송되는 임의의 편광을 동일한 편광 상태를 가지는 2개의 광학빔으로 분리시키고, 분리된 2개의 광학빔을 상기 분산축 상에 배열시키는 편광 광학부를 더 포함할 수 있다.The wavelength selection switch may further comprise a polarization optical section that splits any polarized light transmitted from the input port array into two optical beams having the same polarization state and arranges the separated two optical beams on the dispersion axis have.
상기 스위칭 렌즈부는 상기 스위칭축 상에서 곡률을 가지는 원통형 렌즈일 수 있다.The switching lens unit may be a cylindrical lens having a curvature on the switching axis.
상기 파장 선택 스위치는 상기 스위칭 렌즈부의 상기 입력 포트 어레이 측에 상기 입력포트 어레이에서 나오는 광학빔을 상기 분산축 상에서 시준시키는 시준 렌즈를 더 포함할 수 있다.The wavelength selection switch may further include a collimator lens for collimating an optical beam emitted from the input port array on the dispersion axis side with respect to the input port array side of the switching lens section.
상기 광확장부는 서로 다른 초점 거리를 가지는 한 쌍의 렌즈를 포함할 수 있다.The light expansions may include a pair of lenses having different focal lengths.
상기 광확장부는 분산축 상에서 곡률을 가지는 적어도 1개 이상의 원통형 렌즈를 포함할 수 있다.The optical expanding portion may include at least one cylindrical lens having a curvature on the dispersion axis.
상기 이미지 렌즈부는 상기 광확장부에서 상기 분산축 상에서 광확장 렌즈로 기능할 수 있다.The image lens portion may function as a light-expanding lens on the dispersion axis at the optical expanding portion.
상기 이미지 렌즈부는 상기 스위칭축 상에서 상기 스위칭 렌즈부에 의해서 생기는 입출력부의 교차점을 릴레이시키는 릴레이 렌즈로 사용될 수 있다.The image lens unit may be used as a relay lens for relaying an intersection point of the input / output unit caused by the switching lens unit on the switching axis.
상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 1차 입사되는 경우, 상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 광확장 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서는 첫 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행할 수 있다.When the optical beam is first incident on the image lens unit, the image lens unit may function as an optical expansion lens on the dispersion axis, and may serve as a first relay lens on the switching axis.
상기 분광부로부터 상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 2차 입사되는 경우, 상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 이미지 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서는 두 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행할 수 있다.When an optical beam is secondarily incident on the image lens unit from the light splitting unit, the image lens unit may function as an image lens on the dispersion axis, and may serve as a second relay lens on the switching axis.
상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 1차 입사되는 경우, 상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 광확장 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서 첫 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행하고, 상기 분광부로부터 상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 2차 입사되는 경우, 상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 이미지 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서는 두 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행할 수 있다.Wherein when the optical beam is firstly incident on the image lens unit, the image lens unit functions as an optical expansion lens on the dispersion axis, acts as a first relay lens on the switching axis, When the optical beam is incident on the second lens unit, the image lens unit serves as an image lens on the dispersion axis, and may serve as a second relay lens on the switching axis.
상기 스위칭부는 상기 이미지 렌즈부에서 출력되는 광학빔을 파장별로 선택된 출력포트 어레이에 전송하도록 각도를 발생시키는 복수의 스위칭 채널부를 포함할 수 있다. The switching unit may include a plurality of switching channel units for generating an angle to transmit the optical beam output from the image lens unit to the output port array selected for each wavelength.
본 발명에 따르면, 하나의 이미지 렌즈부가 분산축의 텔리스코프 기능과 포커싱 기능, 스위칭축의 릴레이 기능을 동시에 수행하므로, 파장 선택 스위치에 구성에 필요한 부품의 설치 개수를 감소시킴에 따라 파장 선택 스위치의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 각 부품의 조립 오차가 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, since one image lens unit simultaneously performs the telescopic function, the focusing function, and the relay function of the switching axis of the dispersion axis, the number of components required for the configuration is reduced in the wavelength selection switch, . In addition, it is possible to prevent an assembly error of each component from occurring.
또한, 본 발명에 따르면, 파장 선택 스위치에 하나의 이미지 렌즈부가 설치되므로, 광학 부품의 가공 및 코팅에 의해 발생하는 사영역이 발생되는 것을 방지하여 크기를 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since one image lens unit is provided in the wavelength selection switch, it is possible to prevent the occurrence of a yarn area caused by processing and coating of optical components, thereby reducing the size.
또한, 본 발명에 따르면, 광확장부가 스위칭 렌즈부에서 출력되는 광학빔의 빔사이즈를 분산축 방향으로 증가시키므로, 스위칭부에 포커싱되는 광학빔의 빔스폿 사이즈가 분산축 방향으로 축소된다. 따라서, 이웃한 빔스폿이 서로 중첩되는 것을 방지하고, 한정된 크기의 스위칭부의 스위칭 채널부에 보다 많은 빔스폿이 포커싱될 수 있어 파장별 포트 스위칭 시에 인접한 파장 채널 간의 독립성을 높일 수 있다.Further, according to the present invention, since the optical expansion unit increases the beam size of the optical beam output from the switching lens unit in the dispersion axis direction, the beam spot size of the optical beam focused on the switching unit is reduced in the dispersion axis direction. Accordingly, it is possible to prevent neighboring beam spots from overlapping each other, and more beam spots can be focused on the switching channel portion of the switching unit of a limited size, thereby increasing the independence between adjacent wavelength channels at the time of port switching per wavelength.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치가 분산축과 스위칭축 상으로 전개된 상태를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 광학빔이 파장별로 다른 입출력포트로 스위칭되는 상태를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 광학빔이 확장되는 상태를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 광학빔이 파장별로 빔사이즈가 변경되는 과정을 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 스위칭 채널부에 광학빔의 빔스폿이 포커싱된 상태를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram showing a state in which a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention is developed on a dispersion axis and a switching axis.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a state where an optical beam is switched to an input / output port according to wavelengths in a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which an optical beam is expanded in a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram illustrating a process of changing the beam size of an optical beam by wavelength in a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram illustrating a state in which a beam spot of an optical beam is focused on a switching channel unit in a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 파장 선택 스위치의 일 실시예를 설명한다. 파장 선택 스위치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a wavelength selection switch according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the course of describing the wavelength selection switch, the thicknesses of the lines and the sizes of the constituent elements shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치가 분산축과 스위칭축 상으로 전개된 상태를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 광학빔이 파장별로 다른 입출력포트로 스위칭되는 상태를 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 광학빔이 확장되는 상태를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 광학빔이 파장별로 빔사이즈가 변경되는 과정을 도시한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치에서 스위칭 채널부에 광학빔의 빔스폿이 포커싱된 상태를 도시한 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state in which a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention is developed on a dispersion axis and a switching axis FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a state in which an optical beam is switched to an input / output port different for each wavelength in a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a process of changing the beam size of an optical beam by wavelength in a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 6 is a configuration diagram illustrating a state in which a beam spot of an optical beam is focused on a switching channel unit in a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 선택 스위치는 스위칭 렌즈부(120), 광확장부(130a), 분광부(150) 및 이미지 렌즈부(130b) 및 스위칭부(160)를 포함한다.1 to 6, a wavelength selection switch according to an embodiment of the present invention includes a
파장 선택 스위치는 광학빔을 분산축(dispersion axis)과 스위칭축(switching axis)을 기준으로 분산, 회절, 포커싱 및 각도 변위시킨다. 분산축은 스위칭축과 수직하거나 수직하지 않게 형성될 수 있다.The wavelength selection switch disperses, diffracts, focuses, and angularizes the optical beam with respect to a dispersion axis and a switching axis. The dispersion axis may be formed perpendicular or non-perpendicular to the switching axis.
파장 선택 스위치는 시준 렌즈(111)(collimation lens)를 포함한다. 시준 렌즈(111)는 스위칭 렌즈부(120)의 입출력포트 어레이(50,60) 측에 배치되고, 입력포트부(50)로부터 퍼져나오는 광학빔을 분산축 상에 시준(collimation)시킨다. 여기서, 시준은 일정한 각도로 퍼지는 광학빔을 광학 경로를 따라 평행하게 조정하는 것을 의미한다. 시준 렌즈(111)를 투과한 광학빔은 편광 광학부(110)에 전송된다.The wavelength selection switch includes a collimation lens (111). The
스위칭 렌즈부(120)와 입출력포트 어레이(50,60) 사이에는 편광 광학부(110)가 배치된다. 편광 광학부(110)는 입력포트부(50)에서 전송되는 임의의 편광을 동일한 편광 상태를 가지는 2개의 빔으로 분리시키고, 분리된 2개의 빔을 분산축 상에 배열시킨다.The polarization
편광 광학부(110)는 복굴절 크리스탈부(113)와 반파장 플레이트(114)(half wave plate)를 포함한다. 복굴절 크리스탈부(113)를 투과한 광학빔은 분산축에 평행한 빔과, 스위칭축에 평행한 빔으로 분리된다. 스위칭축에 평행한 빔은 반파장 플레이트(114)를 투과하면서 분산축에 평행한 빔으로 변경된다. 상기와 같이 분리된 2개의 빔은 분산축 상에 배열된다.The polarization
스위칭 렌즈부(120)는 입출력포트부(50,60)에서 전송되는 광학빔을 스위칭축 상에서 교차시킨다. The
스위칭 렌즈부(120)는 스위칭축 상에서 곡률을 가지는 원통형 렌즈(cylindrical lens)일 수 있다. 스위칭 렌즈부(120)가 스위칭축 상에서 곡률을 가지도록 형성되므로, 광학빔이 스위칭축 상에서 교차될 수 있다. 또한, 스위칭 렌즈부(120)의 곡률을 조절함에 의해 스위칭 렌즈부(120)의 초점 거리를 조절할 수 있다. 여기서, 원통형 렌즈는 일측에 평면이 형성되고, 타측에 곡률을 갖는 면이 형성되는 렌즈를 의미한다.The
스위칭 렌즈부(120)는 편광 광학부(110)의 다음에 배치될 수 있고, 시준 렌즈(111)는 편광 광학부(110)와 입출력포트 어레이(50,60) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 스위칭 렌즈부(120)와 시준 렌즈(111) 모두 편광 광학부(110)와 입출력포트 어레이(50,60) 사이에 배치될 수 있다.The
광확장부(130a)는 스위칭 렌즈부(120)에서 출력되는 광학빔의 빔사이즈(beam size)를 분산축 방향으로 확장시킨다.The
광확장부(130a)는 첫 번째 광확장 렌즈(131)와 두 번째 광확장 렌즈로 기능하는 이미지 렌즈부(133)를 포함한다. 첫 번째 광확장 렌즈(131)는 분산축 상으로 곡률을 가지는 원통형 렌즈일 수 있다. 광확장부(130a)는 두 렌즈의 텔레스코픽 방식(telescopic manner)으로 광학빔을 분산축 방향으로 확장하여 빔 사이즈를 증가시킨다. 이때, 광학빔은 분산축 방향으로는 빔사이즈(D: 도 4 참조)가 증가되지만 스위칭축 방향으로는 빔사이즈가 증가되지 않는다. 여기서, 텔레스코픽 방식은 두 개의 렌즈를 서로 초점 거리 만큼 거리를 두고 배치하는 것을 의미한다.The
이미지 렌즈부(133)에 입사하는 광학빔의 빔사이즈(D)가 크게 증가될수록 스위칭부(160)에 포커싱되는 광학빔의 빔스폿(S) 사이즈가 보다 작게 축소될 수 있다. 이때, 광학빔의 빔스폿(S) 사이즈(beam spot size)가 분산축 방향으로 작아질수록 스위칭부(160)의 스위칭 채널부(161)에서 이웃한 빔스폿(S)이 서로 중첩되는 것을 방지할 수 있다.As the beam size D of the optical beam incident on the
이미지 렌즈부(133)는 분광부(150)에서 파장별로 다른 각도로 분리된 광학빔을 방향 재조정(redirection) 및 포커싱(focusing) 시킨다. 이미지 렌즈부(133)는 1매 이상의 렌즈로 이루어질 수 있다. 분광부(150)의 입출력 광경로를 인접하도록 배치하여 이미지 렌즈부(133)가 분산축 상에서 광확장 렌즈로 기능한다.The
이미지 렌즈부(133)에 광학빔이 1차 입사되는 경우, 이미지 렌즈부(133)는 분산축 상에서 광확장 렌즈(130a) 역할을 수행하고, 스위칭축 상에서는 첫 번째 릴레이 렌즈(130b) 역할을 수행한다.When the optical beam is first incident on the
또한, 분광부(150)로부터 이미지 렌즈부(133)에 광학빔이 2차 입사되는 경우, 이미지 렌즈부(133)는 분산축 상에서 이미지 렌즈 역할을 수행하고, 스위칭축 상에서는 두 번째 릴레이 렌즈(130b) 역할을 수행한다.When the optical beam is secondarily incident on the
이와 같이, 이미지 렌즈부(133)는 분광부(150)로 입사되는 광학빔을 분산축 방향으로 확장(expansion)시킴과 아울러 스위칭부(160)로 입사되는 광학빔을 분산축 방향으로 포커싱시키고, 스위칭축 입출력 광의 교차점을 릴레이시킨다.In this way, the
여기서, 릴레이(relay)는 광학빔의 빔사이즈, 빔 크기 및 진행방향 등의 광학적 특성을 그대로 전달하는 것을 의미한다. 또한, 포커싱 기능은 광학빔이 분리된 파장별로 스위칭부(160)의 스위칭 채널부(161)에 작은 사이즈의 빔스폿(S)으로 입사되는 것을 의미한다.Here, the relay means to transmit the optical characteristics such as the beam size, the beam size, and the traveling direction of the optical beam as it is. In addition, the focusing function means that the optical beam is incident on the switching
하나의 이미지 렌즈부(133)가 분산축 상에서 광확장 렌즈(130a) 기능과 포커싱 기능을 수행하고, 스위칭축에서 릴레이 렌즈(130b) 기능을 수행하므로, 파장 선택 스위치에 복수의 렌즈부를 설치하지 않아도 된다. 따라서, 파장 선택 스위치의 크기를 감소시킬 수 있다.One
또한, 복수의 렌즈부가 광학 경로 상에 설치되는 경우, 복수의 렌즈부 사이에 충분한 거리를 확보해야 하므로, 광학계의 면적이 증가될 수 밖에 없다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 광학 경로상에 하나의 이미지 렌즈부(133)가 배치되므로, 광학계의 면적이 상대적으로 축소될 수 있다.Further, when a plurality of lens portions are provided on the optical path, a sufficient distance must be secured between the plurality of lens portions, so that the area of the optical system must be increased. However, according to the embodiment of the present invention, since one
분광부(150)는 광확장부(130a)에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 분산축 상에서 다른 각도로 분리시킨다. 분광부(150)는 프리즘부(151)(prism)와 회절 격자부(153)(grating)를 포함한다. 프리즘부(151)와 회절 격자부(153)는 일체로 형성하거나 별도로 형성할 수 있다.The
분광부(150)에서 반사되는 광학빔이 이미지 렌즈부(133)를 1차 투과한 후 스위칭부(160)에 입사된다. 이때, 광확장부(130a)에서 분산축 방향으로 빔사이즈가 확장된 광학빔이 이미지 렌즈부(133)에 의해 스위칭부(160)에 포커싱되므로, 스위칭부(160)에는 분산축 방향으로 사이즈가 감소되는 빔스폿(S)이 포커싱된다.The optical beam reflected by the
도 4에서 A1은 광확장부(130a)에 입사되기 이전의 광학빔이고, A2는 이미지 렌즈부(133)에 입사될 때에 분산축 방향으로 사이즈가 증가된 광학빔이며, S는 스위칭부(160)에 포커싱되었을 때에 분산축 방향의 사이즈가 스위칭축 방향의 사이즈보다 현저히 감소된 광학빔이다.In Fig. 4, A1 is an optical beam before being incident on the
파장별로 분리된 빔스폿(S)이 스위칭부(160)에서 서로 중첩되는 것을 방지할 수 있으므로, 출력포트 어레이(60)에 원하는 파장의 광학빔이 전송될 수 있다.The optical beam of the desired wavelength can be transmitted to the
스위칭부(160)는 복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 변위(angular displacement)시킨다. 스위칭부(160)는 이미지 렌즈부(133)에서 출력되는 광학빔을 파장별로 반사하는 복수의 스위칭 채널부(161)를 포함한다. 스위칭 채널부(161)는 전원이 인가됨에 따라 특정 파장에서 동작하여 특정 파장의 각도를 변위시킨다. 스위칭 채널부(161)는 LCoS(liquid crystal on silicon)에서 스위칭 축상으로 위상(phase)의 기울기를 발생하여 광학 경로를 변경시킬 수 있다.The
스위칭부(160)에서 독립적으로 각도 변위된 복수의 파장 채널은 광학빔이 입사되는 경로와 동일한 경로를 통해 출력포트 어레이(60)에 출력된다. 즉, 스위칭부(160)에서 각도 변위된 복수의 파장 채널은 이미지 렌즈부(133), 분광부(150), 이미지 렌즈부(133), 광확장부(130), 편광 광학부(110) 및 시준 렌즈(111)를 순차적으로 거쳐 출력포트 어레이(60)에 출력된다.The plurality of wavelength channels independently angularly displaced by the
출력포트 어레이(60)는 입력포트 어레이(50)와 한 부품 구성될 수 있고 별개의 부품으로 구성될 수 있다. 도면에는 설명의 편의상 5개의 포트만 도시하였으나 실시예에 따라 필요한 수만큼 구성될 수 있다.The
상기와 같이, 하나의 이미지 렌즈부(133)가 분산축의 광확장 기능과 포커싱 기능, 스위칭축의 릴레이 기능을 동시에 수행하므로, 파장 선택 스위치에 렌즈부의 설치 개수를 감소시킴에 따라 렌즈의 가공 및 코팅에서 발생하는 렌즈의 사영역을 줄일 수 있고, 이에 따라 파장 선택 스위치의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 이미지 렌즈부(133)의 조립 오차가 발생되는 것을 방지할 수 있다.As described above, since the single
또한, 광확장부(130a)가 스위칭 렌즈부(120)에서 출력되는 광학빔의 빔사이즈를 분산축 방향으로 증가시키므로, 스위칭부(160)에 입사되는 광학빔의 빔스폿 사이즈가 분산축 방향으로 축소된다. 따라서, 스위칭 채널부(161)에서 이웃한 빔스폿이 서로 중첩되는 것을 방지하고, 한정된 크기의 스위칭부(160)의 채널에 보다 많은 빔스폿이 포커싱될 수 있어 파장별 포트 스위칭 시에 인접한 파장 채널 간의 독립성을 높일 수 있다.Further, since the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the claims.
50: 입력포트부 60: 출력포트부
110: 편광 광학부 111: 시준 렌즈
113: 복굴절 크리스탈 114: 반파장 플레이트
120: 스위칭 렌즈부 130a: 광확장부
130b: 릴레이 렌즈 131: 광확장 렌즈
133: 이미지 렌즈부 150: 분광부
151: 프리즘부 153: 그래이팅부
160: 스위칭부 161: 스위칭 채널부50: input port portion 60: output port portion
110: polarized optical part 111: collimated lens
113: birefringence crystal 114: half-wave plate
120: switching
130b: Relay lens 131: Extension lens
133: image lens unit 150:
151: prism part 153: grating part
160: switching section 161: switching channel section
Claims (12)
상기 스위칭 렌즈부에서 출력되는 광학빔의 빔사이즈를 분산축 방향으로 확장시키는 광확장부;
상기 광확장부에서 빔사이즈가 확장된 광학빔을 파장 성분에 따라 분산축 상에서 다른 각도로 분리시키는 분광부;
광학빔의 분리된 파장을 방향 재조정 및 포커싱 시키는 이미지 렌즈부; 및
복수의 파장 채널에서 선택된 파장을 독립적으로 선택된 출력포트 어레이에 전송하도록 선택된 파장의 각도를 스위칭축 상에서 변위시키는 스위칭부를 포함하고,
상기 입출력포트 어레이에서 전송되는 임의의 편광을 동일한 편광 상태를 가지는 2개의 광학빔으로 분리시키고, 분리된 2개의 광학빔을 상기 분산축 상에 배열시키는 편광 광학부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
A switching lens unit for crossing an optical beam transmitted from the input / output port array on a switching axis;
A light expanding unit for expanding the beam size of the optical beam output from the switching lens unit in the direction of the dispersion axis;
A splitter for splitting an optical beam having a beam size expanded by the optical expander at different angles on a dispersion axis according to a wavelength component;
An image lens unit for redirecting and focusing the separated wavelength of the optical beam; And
And a switching unit for displacing an angle of the selected wavelength on the switching axis so as to transmit the selected wavelength in the plurality of wavelength channels to the independently selected output port array,
Further comprising a polarization optical section that splits any polarized light transmitted from the input / output port array into two optical beams having the same polarization state and arranges the two separated optical beams on the dispersion axis switch.
상기 스위칭 렌즈부는 상기 스위칭축 상에서 곡률을 가지는 원통형 렌즈인 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
The method according to claim 1,
Wherein the switching lens unit is a cylindrical lens having a curvature on the switching axis.
상기 스위칭 렌즈부의 상기 입출력포트 어레이 측에 상기 입출력포트 어레이에서 나오는 광학빔을 상기 분산축 상에서 시준시키는 시준 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
The method according to claim 1,
And a collimator lens for collimating an optical beam emitted from the input / output port array on the dispersion axis to the input / output port array side of the switching lens section.
상기 광확장부는 서로 다른 초점 거리를 가지는 두 렌즈를 텔레스코픽 방법을 이용하여 광학빔을 분산축 방향으로 확장하여 빔 사이즈를 증가시키는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
The method according to claim 1,
Wherein the optical expander increases the beam size by expanding the optical beam in the dispersion axis direction by using a telescopic method between two lenses having different focal lengths.
상기 광확장부는 분산축 상에서 곡률을 가지는 적어도 1개 이상의 원통형 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
6. The method of claim 5,
Wherein the optical expanding portion comprises at least one or more cylindrical lenses having a curvature on a dispersion axis.
상기 이미지 렌즈부는 상기 광확장부에서 출력되는 광학빔을 다시 입사시켜 상기 분산축 상에서 광확장 렌즈로 기능하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
6. The method of claim 5,
Wherein the image lens unit re-enters the optical beam output from the optical expanding unit to function as an optical expansion lens on the dispersion axis.
상기 이미지 렌즈부는 상기 스위칭 축상에서 상기 스위칭 렌즈부에 의해서 생기는 출력부의 교차점을 릴레이시키는 릴레이 렌즈의 일부로 사용되는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
8. The method of claim 7,
Wherein the image lens unit is used as a part of a relay lens for relaying an intersection of an output part caused by the switching lens unit on the switching axis.
상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 1차 입사되는 경우,
상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 광확장 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서는 첫 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
9. The method of claim 8,
When the optical beam is first incident on the image lens unit,
Wherein the image lens unit serves as an optical expanding lens on the dispersion axis and serves as a first relay lens on the switching axis.
상기 분광부로부터 상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 2차 입사되는 경우,
상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 이미지 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서는 두 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
9. The method of claim 8,
When an optical beam is incident on the image lens unit from the light splitting unit at a second order,
Wherein the image lens unit serves as an image lens on the dispersion axis and serves as a second relay lens on the switching axis.
상기 이미지 렌즈부는 상기 광확장부에서 나오는 광학빔을 다시 입사시키도록 상기 분산축 상에서 광확장 렌즈로 기능하고,
상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 1차 입사되는 경우,
상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 광확장 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서 첫 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행하고,
상기 분광부로부터 상기 이미지 렌즈부에 광학빔이 2차 입사되는 경우,
상기 이미지 렌즈부는 상기 분산축 상에서 이미지 렌즈 역할을 수행하고, 상기 스위칭축 상에서는 두 번째 릴레이 렌즈 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.
9. The method of claim 8,
Wherein the image lens unit functions as an optically expanding lens on the dispersion axis to again enter the optical beam emerging from the optical expanding unit,
When the optical beam is first incident on the image lens unit,
The image lens part serving as a light expanding lens on the dispersion axis, acting as a first relay lens on the switching axis,
When an optical beam is incident on the image lens unit from the light splitting unit at a second order,
Wherein the image lens unit serves as an image lens on the dispersion axis and serves as a second relay lens on the switching axis.
상기 스위칭부는,
상기 이미지 렌즈부에서 출력되는 광학빔을 파장별로 반사하는 복수의 스위칭 채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 선택 스위치.The method according to claim 1,
The switching unit includes:
And a plurality of switching channel units for reflecting the optical beam output from the image lens unit by wavelength.
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JP2009508159A (en) | 2005-09-08 | 2009-02-26 | エクステラス インコーポレイテッド | Optical wavelength selection router |
US20150139642A1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-21 | Wuhan Research Institute Of Posts And Telecommunications | Wavelength selective switch and wavelength selection method |
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- 2017-04-14 KR KR1020170048740A patent/KR101929472B1/en active IP Right Grant
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JP2006024378A (en) | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Toppan Printing Co Ltd | Optical device |
JP2009508159A (en) | 2005-09-08 | 2009-02-26 | エクステラス インコーポレイテッド | Optical wavelength selection router |
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