KR101998245B1 - 광 서브 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송수신 파장과 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 공용 광섬유와 연결되어 송수신 파장의 광을 송수신하고, 오버레이 파장을 파장 선택적으로 반사시켜 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 전용 광섬유를 공용 광섬유에 광 연결하는 광 서브 어셈블리에 관한 것으로서, 공용 광섬유를 연결하는 공용 어댑터(110)와 전용 광섬유를 연결하는 전용 어댑터(120)를 상호 평행하게 배치하고, 공용 어댑터(110)와 마주하게 한 광 송신 모듈(210)과 전용 어댑터(120)와 마주하게 한 광 수신 모듈(220)도 상호 평행하게 배치하며, 각각 광 송신 모듈(210)의 송신 광축에 배치한 제1 필터와 광 수신 모듈(220)의 수신 광축에 배치한 제2 필터로 구성되는 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320)를 설치하여서, 수신 파장 광신호를 수광하게 하고, 공용 광섬유와 전용 광섬유 사이에 오버레이 파장 광신호의 경로를 제공한다.

Description

광 서브 어셈블리{Optical Sub-Assembly}
본 발명은 송수신 파장과 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 공용 광섬유와 연결되어 송수신 파장의 광을 송수신하고, 오버레이 파장을 파장 선택적으로 반사시켜 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 전용 광섬유를 공용 광섬유에 광 연결하는 광 서브 어셈블리에 관한 것이다.
서로 다른 파장대의 상향(upstream) 신호와 하향(downstream) 신호를 한 가닥의 광섬유를 통해 전송하도록 구축한 광 네트워크에 있어서, 광섬유에 연결하는 단말은 파장 선택적으로 상향 신호 및 하향 신호를 분리하여 송수신할 수 있게 구성한다.
그런데, 상하향 신호 파장대와는 다른 파장대의 신호를 동일 광 네트워트의 광섬유를 통해 전송하여 광섬유를 공용으로 사용하는 경우도 있다.
예를 들어, 상향 1310nm 광 파장 및 하향 1490nm 광 파장을 사용하는 수동광네트워크(PON : Passive Optical Network)에 CATV 오버레이(Overlay) 기술(RFOG :Radio Frequency over Glass)을 적용함으로써, 1310nm 및 1490nm 광 파장을 사용하던 한 가닥의 광섬유에 CATV의 1550nm 및 1610nm의 광 파장을 오버레이하여 한 가닥의 광섬유를 공용으로 사용한다.
이 경우, 단말에 설치하는 광 서브 어셈블리(OSA : Optical Sub-Assembly)는 상향 신호 및 하향 신호를 파장 선택적으로 송수신함은 물론이고, 오버레이 파장의 신호를 파장 선택적으로 분리하여 CATV용 광섬유와 연결할 수 있어야 한다.
반대로, CATV용 단말에 설치하는 광 서브 어셈블리에서는 1310nm 및 1490nm 광 파장을 오버레이 파장으로 볼 수 있으므로, 1550nm 및 1610nm의 광 파장 신호를 파장 선택적으로 송수신하고, 1310nm 및 1490nm의 광 파장 신호를 분리 반사시켜 1310nm 및 1490nm의 광 파장을 사용하는 광섬유와 연결할 수 있어야 한다.
이를 위해 등록특허 제10-1726650호에 개시한 종래 광 서브 어셈블리를 도시하여 보여주는 도 1을 살펴보면, 공용 포트(11)와 반사 포트(15)를 연결하는 커플러(10)의 내부에 듀얼 대역통과 WDM 필터(14)를 내장하여, 공용 포트(11)로 입력되는 광신호 중에 수신 파장(1550nm)의 광신호는 통과시키고 나머지 파장(1270nm, 1310nm, 1490nm, 1577.5nm)의 광신호는 반사 포트(15)로 출력시킨다.
그리고, 통과한 수신 파장(1550nm)의 광신호는 WDM 필터(50)에 반사되어 광 수신부(60)에 수신되게 하고, 광 송신부(20)에서 발산한 송신 파장(1610nm)의 광신호는 WDM 필터(50) 및 듀얼 대역통과 WDM 필터(14)를 순차적으로 투과한 후 공용 포트(11)로 출력되게 한다.
하지만, 종래 광 서브 어셈블리는 공용 포트(11)와 반사 포트(15)를 1개의 커플러(10)에 연결하기 위한 전용의 광케이블, 커플러(10)의 내부에 이중 광 경로를 형성하기 위한 듀얼 코어 캐필러리(12), 공용 포트(11)로부터 입사되는 광신호를 평행광으로 변환하고 송신신호를 집광하여 공용 포트(11)로 입사시키기 위한 C렌즈(13), 및 커플러(10)의 좁은 공간 내에서 반사 경로를 정교하게 형성하도록 설치하여야 하는 듀얼 대역통과 WDM 필터(14)를 필요로 하므로, 통상적으로 사용하는 광 커넥터 및 광 어댑터를 이용한 광섬유 연결 구조 또는 페룰(ferrule)을 이용한 광섬유 연결 구조를 사용할 수 없고, 협소한 공간 내에 복잡하게 구성하여야 하는 구조적 어려움이 있다.
또한, 종래 광 서브 어셈블리는 광 송신부(20)와 광 수신부(60)의 배치 방향이 직각을 이루어서, 광 서브 어셈블리를 설치할 단말의 구조에 제약을 줄 뿐만 아니라, 광 송신부(20)와 광 수신부(60)를 나란하게 배치하는 경우보다 단말 내의 공간 활용성을 저해하고, 광 수신 경로가 광 송신 경로에 비해 매우 짧아져서 협소한 공간에 추가적인 광학계를 설치하여야 하는 어려움도 있다.
또한, 광 송신부(20)에서 발산한 송신 파장(1610nm)의 광신호를 듀얼 코어 캐필러리(12)의 한 광 경로를 향해 정확하게 보내도록 구성하여야 하는 어려움도 있다.
KR 10-1726650 B1 2017.04.07.
따라서, 본 발명의 목적은 공용 광섬유와 오버레이 파장용 광섬유를 개별적으로 연결하고, 광 송신부와 광 수신부를 평행배치하면서 파장 선별적 광 송수신 및 파장 선별적 광 반사를 가능하게 한 간소화 구조의 광 서브 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 서브 어셈블리는 송신 파장, 수신 파장, 및 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 공용 광섬유(1)를 연결하는 공용 어댑터(110)와 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 전용 광섬유(2)를 연결하는 전용 어댑터(120)를 상호 평행하게 배치한 어댑터부(100); 광 송신 모듈(210)의 송신 광축에 공용 어댑터(110)가 있게 하여 광 송신 모듈(210)에서 출력하는 송신 파장 광신호를 공용 어댑터(110)에 보낼 수 있게 하고, 광 수신 모듈(220)의 수신 광축에 전용 어댑터(120)가 있도록 구성한 광 송수신 모듈부(200); 및 공용 어댑터(110)와 광 수신 모듈(220) 사이에 수신 파장의 광 경로를 제공하는 수신용 광학계(310) 및 공용 어댑터(110)와 전용 어댑터(120) 사이에 오버레이 파장의 광 경로를 제공하는 반사용 광학계(320)를 상기 어댑터부(100)와 상기 광 송수신 모듈부(200) 사이에 순서를 정하여 연달아 순차 배치하되, 각각 송신 광축에 배치한 제1 필터와 수신 광축에 배치한 제2 필터에서 파장 선별적으로 순차 반사시켜 광 경로를 제공하게 구성되며, 각각 반사시키는 파장을 제외한 파장은 투과시켜 송신 파장, 수신 파장 및 오버레이 파장의 광 경로를 상호 방해하지 아니하고 보장하는 광학계부(300);를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수신용 광학계(310)를 구성하는 제1 필터와 제2 필터는 마주하며 기울어져 있되, 평행하여서, '
Figure 112017122326716-pat00001
'자형의 광 경로를 제공하고, 상기 반사용 광학계(320)를 구성하는 제1 필터와 제2 필터는 마주하며 기울어져 있되, 대칭을 이루어서, '
Figure 112017122326716-pat00002
'자형의 광 경로를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수신용 광학계(310)를 상기 반사용 광학계(320)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 반사용 광학계(320)를 상기 수신용 광학계(310)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320) 중에 광 송수신 모듈부(200)에 가까운 광학계의 제1 필터 및 제2 필터는 상기 수신용 광학계(310)의 제1 필터 및 반사용 광학계(320)의 제1 필터를 연속 통과하는 광의 굴절에 따라 발생하는 광축 어긋남을 보상하는 거리만큼 제1 필터의 반사 방향에 반대되는 방향으로 이동시켜 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 광학계부(300)는 필터를 경사시게 고정하는 지지체로서, 상기 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320)의 제1 필터 및 제2 필터 별로 마련한 4개의 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d); 및 상기 광축 어긋남만큼 양측 입구 측의 관통 중심이 어긋난 관통구(331)를 평행하게 2개 조성하여서, 4개의 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)를 자신에 고정된 필터의 배치 위치 및 기울임 방향에 대응되는 관통구(331) 입구에 삽입하게 되어 있고, 삽입된 상태에서 제1 필터와 제2 필터 사이에 광 통로를 제공하게 되어 있으며, 공용 어댑터(110), 전용 어댑터(120), 광 송신 모듈(210) 및 광 수신 모듈(220)을 배치 위치에 대응되는 관통구(331) 입구에 고정하게 한 하우징(330); 을 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)는 관통구(331)의 절반 깊이로 삽입할 수 있고, 삽입 방향과 45°각을 이루며 기울어지도록 필터를 고정할 수 있게 한 경사면(343), 및 광이 삽입 방향의 입구측 면(341)을 관통하여 필터에 반사된 후 측면(342)을 관통하게 하는 광 통로(344)를 구비하며, 입구측 면(341)에 있는 광 통로(344) 입구에는 입사되는 광을 평행광선(collimation beam)으로 변환하거나 또는 입구를 통해 출사되는 광을 집광하기 위한 렌즈를 장착할 렌즈 삽입구(341a)를 조성한다.
상기와 같이 구성한 본 발명은 공용 광섬유(1)와 전용 광섬유(2)를 개별적으로 평행하게 연결하게 하고, 광 송신 모듈(210) 및 광 수신 모듈(220)도 평행하게 배치하여서, 전체적으로 작은 폭을 갖는 공간에도 설치할 수 있고, 통상적인 광섬유 연결 구조도 사용 가능하다.
또한, 본 발명은 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320)를 각각 송신 광축의 제1 필터 및 수신 광축의 제2 필터로 구성하여서, 폭이 좁은 공간 내에서도 정확한 광 경로를 형성할 수 있으며, 이에, 수신 파장 광신호 및 오버레이 파장 광신호를 최적으로 수신 또는 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 경사진 필터를 투과함에 따라 발생하는 광축의 어긋남을 보상하므로, 최적으로 광 경로를 제공한다.
또한, 본 발명은 규격화한 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d) 및 단순 구조의 하우징(330)을 이용하여 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320)를 간편하게 배치할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 광 서브 어셈블리의 단면도(a) 및 파장별 광 경로를 단면도(a) 상에 개략적으로 도시한 도면(b).
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리의 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리의 단면도.
도 4는 도 3에 도시한 광학계부(300)의 분해 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리의 분해 사시도로서, 하우징(330)만 투시도로 도시한 도면.
6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리에 있어서, 파장별 광 경로(L1, L2, L3)를 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리의 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리에 있어서, 파장별 광 경로(L1, L2, L3)를 개략적으로 도시한 도면.
본 발명을 설명하기에 앞서, 용어를 정의한다.
송신 파장은 본 발명에 따른 광 서브 어셈블리에서 광 송신하기 위해 사용하는 파장이다.
수신 파장은 본 발명에 따른 광 서브 어셈블리에서 광 수신하는 파장이다.
오버레이 파장은 송신 파장 및 수신 파장의 광 경로를 제공하는 단일 광 섬유를 공용하여 사용하는 파장이다. 이때의 오버레이 파장은 CATV 오버레이(Overlay) 기술에 의해 오버레이(overlay) 하는 파장으로 한정되는 것은 아니고, 광 서브 어셈블리에서 송수신하는 데 사용하는 파장 이외의 파장으로 이해하면 된다.
공용 광섬유는 광 서브 어셈블리에서 필요한 송신 파장 및 수신 파장의 광신호와, 오버레이 파장의 광신호를 함께 전송하기 위한 한 가닥의 광섬유이다.
전용 광섬유는 오버레이 파장의 광신호만을 전송하기 위한 광섬유로서, 오버레이 파장을 사용하는 광 네트워크의 광섬유라 할 수 있다. 이때의 전용 광섬유는 본 발명에 따른 광 서브 어셈블리의 광 중계에 의해서 공용 광섬유와 연결되어, 전용 광섬유와 공용 광섬유 간에 오버레이 파장의 광 경로를 제공한다.
공용 광섬유 및 전용 광섬유에서 사용한 용어 "광섬유"는 한 가닥의 광섬유를 의미하며, 광 네트워크의 광선로일 수도 있고, 기지국 내에서 광신호를 송수신하기 위해 사용하는 광섬유일 수도 있다.
공용 어댑터는 공용 광섬유를 연결하는 구성이고, 전용 어댑터는 전용 광섬유를 연결하는 구성으로서, 본 발명의 실시 예 설명에서 간소화하여 도시한 바와 같이 페룰(ferrule)을 이용하여 광 접속하게 구성한 것에 한정하지 아니하고, 광섬유 단부에 설치하는 광 커넥터와 연결하기 위한 구성으로도 볼 수 있다.
송신 광축은 광 송신 모듈에서 나오는 송신 파장 광의 광축이고, 수신 광축은 광 수신 모듈에서 수광하는 수신 파장 광의 광축이다. 송신 광축 또는 수신 광축은 광신호의 진행방향으로서, 필터를 통과할 시에 굴절에 꺾일 수 있다.
송신 파장, 수신 파장 및 오버레이 파장에서 사용한 용어 "파장"은 특정 값의 파장을 한정하는 것은 아니고, 광신호 파장대의 공칭 파장을 의미할 수 있다.
광섬유를 연결 또는 접속한다는 의미는 광 경로를 이어지게 한다는 의미이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 광 서브 어셈블리는 어댑터부(100)와 광 송수신 모듈부(200)를 광학계부(300)를 사이에 두고 일렬로 배치되도록 광학계부(300)에 고정 설치하는 구조를 갖는다.
상기 어댑터부(100)는 공용 광섬유(1)의 단부에 설치한 페룰(1a)을 삽입 고정하여 공용 광섬유(1)와 연결되는 공용 어댑터(110)와, 전용 광섬유(2)의 단부에 설치한 페룰(2a)를 삽입 고정하여 전용 광섬유(2)와 연결되는 전용 어댑터(120)로 구성되되, 공용 어댑터(110)와 전용 어댑터(120)를 상호 평행하게 배치한 후 개별적으로 광학계부(300)에 고정하게 되어 있다. 즉, 공용 어댑터(110)를 통과하는 광의 광축과 전용 어댑터(120)를 통과하는 광의 광축은 상호 평행하여서, 공용 어댑터(110)와 전용 어댑터(120) 사이에 광 경로를 형성하기 위해서는 상기 광학계부(300)에서 광 경로를 변경하여야만 한다.
여기서, 상기 공용 광섬유(1)는 후술하는 광 송신 모듈(210)에서 송신하는 송신 파장 광신호, 상기 광 수신 모듈(220)에서 수신되게 할 수신 파장 광신호 및 상기 전용 광섬유(2)를 통해 송수신되는 오버레이 파장 광신호를 송수신하게 하는 공용의 광섬유이다. 즉, 상기 공용 광섬유(1)는 본 발명의 광 서브 어셈블리에서 송수신하는 파장 이외에 상기 전용 광섬유(2)를 통해 송수신할 파장이 오러레이(overlay) 되어 공용으로 사용된다.
상기 광 송수신 모듈부(200)는 송신 파장 광신호를 출력하는 광 송신 모듈(210)과, 수신 파장 광신호를 수신하는 광 수신 모듈(220)로 구성되되, 공용 어댑터(110)가 광 송신 모듈(210)의 송신 광축에 놓이도록 광 송신 모듈(210)을 배치하여서, 광학계부(300)에서 광 경로를 변경하지 않더라도 송신 파장 광신호를 상기 공용 어댑터(110)에게 보낼 수 있게 되어 있고, 전용 어댑터(120)가 광 수신 모듈(220)의 수신 광축에 놓이도록 광 수신 모듈(220)을 배치하여서, 광학계부(300)에서 광 경로를 변경하여야만 공용 어댑터(110)를 통해 들어오는 수신 파장 광신호를 광 수신 모듈(220)에서 수신할 수 있게 되어 있다.
이와 같이 상기 어댑터부(100)와 광 송수신 모듈부(200)를 구성함에 따라, 중간에 배치하는 상기 광학계부(300)는 송신 파장 광신호를 방해하지 아니하며 투과시키고, 수신 파장 광신호 및 오버레이 파장 광신호는 각각 파장 선택적으로 분리한 후 반사에 의해 광 경로를 변경하여서, 공용 어댑터(110)와 광 송신 모듈(210) 사이의 송신 파장 광신호 경로, 공용 어댑터(120)와 광 수신 모듈(220) 사이의 수신 파장 광신호 경로, 및 공용 어댑터(110)와 전용 어댑터(120) 사이의 오버레이 파장 광신호 경로를 보장하도록 구성되어야 한다.
이를 위한 상기 광학계부(300)에 대해서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 3은 광 서브 어셈블리의 단면도이고, 도 4는 광학계부(300)의 분해 단면도이고, 도 5는 광 서브 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 6은 파장별 광 경로(L1, L2, L3)를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 광학계부(300)를 설명하기에 앞서서, 공용 어댑터(110), 전용 어댑터(120), 광 송신 모듈(210), 및 광 수신 모듈(220)은 공지의 구성요소로서 다양한 공지의 기술에 의해 변형할 수 있으며, 광학계부(300)의 이해를 위해서 도 3에 도시한 단면도를 참조하며 간략하게 설명한다.
상기 공용 어댑터(110)는 내부로 삽입하는 공용 광섬유(1)의 페룰(1a)이 슬리브(112) 내에서 스터브(113)와 안정적으로 맞닿게 고정하는 페룰 하우징(111), 스터브(113) 중에 페룰 하우징(111)의 외부로 돌출시킨 부위를 삽입 고정하는 스터브 하우징(114) 및 스터브 하우징(114)의 정렬을 위한 가이드 하우징(115)을 포함하여 구성된다. 이에, 페룰(1a)을 관통하는 공용 광섬유(1)를 스터브(113)의 광 통로에 이어지게 하여서, 스터브(113)를 통해 광결합할 수 있게 하고, 광결합 효율을 높이기 위해 정렬할 수도 있다.
상기 전용 어댑터(120)는 상기 공용 어댑터(110)와 동일 구성요소를 갖추어서 전용 광섬유(2)의 페룰(2a)을 삽입 고정하게 하지만, 예를 들어 도면에 도시한 바와 같이 상기 공용 어댑터(110)와 구별되도록 부분적으로 크기를 달리할 수도 있다.
이러한 공용 어댑터(110) 및 전용 어댑터(120)는 공지의 기술에 따라 다양하게 변형할 수 있으므로, 이러한 변형 구조에 대한 설명은 생략한다.
상기 광 송신 모듈(210)은 송신할 데이터를 담은 전기신호를 레이저 다이오드로 광전 변환하여 광신호로 출력하는 모듈로서, 상기 송신 파장 광신호를 출력하게 구성된다.
상기 광 수신 모듈(220)은 광신호를 수광하여 전기신호로 변환하는 모듈로서, 상기 수신 파장 광신호를 수광하여 전기신호를 생성하게 구성된다.
이러한 광 송신 모듈(210) 및 광 수신 모듈(220)은 광신호의 송신 및 수신을 위한 공지의 구성요소이므로, 상세 설명은 생략한다.
다만, 본 발명에 따르면, 광 송신 모듈(210)에서 출력하는 송신 파장 광신호가 향하는 방향인 송신 광축에 공용 어댑터(110)를 배치하고, 광 수신 모듈(220)이 수신 파장 광신호를 수광하는 방향인 수신 광축에 전용 어댑터(120)를 배치하고, 그 배치를 특징으로 한다.
그리고, 그 배치에 맞춰 구성한 상기 광학계부(300)를 특징으로 한다.
상기 광학계부(300)는 공용 어댑터(110)와 광 수신 모듈(220) 사이에 수신 파장 광신호의 광 경로(L2)를 제공하는 수신용 광학계(310), 및 공용 어댑터(110)와 전용 어댑터(120) 사이에 오버레이 파장 광신호의 광 경로(L3)를 제공하는 반사용 광학계(320)를 포함하여 구성되며, 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320)를 어댑터부(100) 및 광 송수신 모듈부(200)와 구조적 결합 및 광 결합시키기 위해서 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d), 하우징(330) 및 렌즈(350a, 350b, 350c)를 더욱 포함하여 구성된다.
상기 렌즈(350a, 350b, 350c)는 광이 광학계부(300)로 입력될 시에 평행광선(collimation beam)으로 변환된 후 입사되게 하고, 광이 광학계부(300)에서 출력될 시에 집광하여 출력 방향으로 포커싱되게 하는 구성으로서, 공용 어댑터(110), 전용 어댑터(120) 및 광 송신 모듈(210)이 연결되는 위치에 하나씩 설치된다. 광 수신 모듈(220)과의 연결 부위에도 집광용 렌즈가 필요하지만, 본 발명의 실시 예에서는 집광용 렌즈(221)를 구비한 광수신 모듈(220)을 사용하므로, 집광용 렌즈(221)가 놓일 공간만 마련되어 있다.
상기 수신용 광학계(310)와 반사용 광학계(320)는 각각 송신 광축에 배치한 제1 필터(311, 321)와 수신 광축에 배치한 제2 필터(312, 322)로 구성되며, 제1 필터(311, 321) 및 제2 필터(312, 322) 중에서 어느 하나의 필터에서 광 경로 제공할 타겟 파장의 광신호를 분리하여 다른 하나의 필터를 향해 반사시키고 타겟 타장 이외의 파장 광신호는 투과시키며, 다른 하나는 어느 하나의 필터에 의해 반사되어 오는 타겟 파장 광신호를 재차 반사시켜 자신이 제공할 광 경로의 광신호 전달 방향을 향해 보낸다. 즉, 상기 수신용 광학계(310)와 반사용 광학계(320)는 각자 자신이 광 경로 제공할 파장의 광신호를 2단으로 순차 반사시켜 목적하는 광 경로를 제공한다.
이러한 수신용 광학계(310)와 반사용 광학계(320)는 상기 어댑터부(100)와 상기 광 송수신 모듈부(200) 사이에 연달아 배치하되, 본 발명의 제1 실시 예에서는 상기 반사용 광학계(320)를 상기 수신용 광학계(310)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치하여서, 어댑터부(100), 반사용 광학계(320), 수신용 광학계(310) 및 광 송수신 모듈부(200)의 순서로 배치한다.
구체적으로, 상기 반사용 광학계(320)는 광 송신 모듈(210)의 송신 광축에 배치하는 반사용 제1 필터(321)와, 광 수신 모듈(220)의 수신 광축에 배치하는 반사용 제2 필터(322)로 구성된다.
상기 반사용 제1 필터(321)는 공용 어댑터(110)를 통해 입사되는 오버레이 파장 광신호 및 수신 파장 광신호 중에 오버레이 파장 광신호를 반사용 제2 필터(322)를 향해 반사시키고, 수신 파장 광신호는 송신 광축을 따라 투과시키며, 하기의 송신 파장 광신호를 투과시켜 공용 광섬유(1)를 통해 나가게 한다. 그리고, 반사용 제1 필터(321)는 반사용 제2 필터(322)로부터 오는 오버레이 파장 광신호를 공용 어댑터(120)를 향해 반사시켜 공용 광섬유(1)를 통해 나가게 한다.
그리고, 상기 반사용 제2 필터(322)는 반사용 제1 필터(321) 측에서 오는 오버레이 파장 광신호를 전용 어댑터(120)를 향해 반사시키고, 전용 어댑터(120)를 통해 입력되는 오버레이 파장 광신호를 반사용 제1 필터(321)를 향해 반사시킨다.
이를 위한 구체적인 실시 예에 따르면 반사용 제1 필터(321)와 반사용 제2 필터(322)는 송신 광축 및 수신 광축에 각각 직교하며 만나는 선 상에 배치되어 상호 마주하며 기울어져 있되, 'V'자를 형성하게 배치한 것을 이격시킨 형태로 배치되어 대칭을 이루어서, 오버레이 파장 광신호의 통과를 위한 '
Figure 112017122326716-pat00003
'자형의 광 경로를 제공한다. 반사용 제1 필터(321)와 반사용 제2 필터(322)는 송신 광축과 45°각도를 이루게 기울여져 있지만, 광결합 효율을 높이기 위해서 정렬하여 45°에서 약간씩 벗어난 각도로 할 수도 있다.
이와 같이 반사용 광학계(320)를 구성함으로써, 공용 어댑터(110)에 연결된 공용 광섬유(1)와 전용 어댑터(120)에 연결된 전용 어댑터(120) 사이에 오버레이 파장 광신호의 광 경로를 제공하고, 반사시키는 파장을 제외한 나머지 파장 광신호인 송신 파장 광신호 및 수신 파장 광신호를 그대로 투과되게 하여 송신 광축을 따라 통과하는 데 방해하지 않는다.
상기 수신용 광학계(310)는 반사용 광학계(320)와 광 송수신 모듈부(200) 사이에 배치되며, 송신 광축에 배치한 수신용 제1 필터(311)와 수신 광축에 배치한 수신용 제2 필터(312)로 구성된다.
여기서, 상기 수신용 제1 필터(311)는 함께 송신 광축 선상에 놓인 반사용 제1 필터(321)를 투과하는 수신 파장을 상기 수신용 제2 필터(312)를 향해 반사시키고, 광 송신 모듈(210)에 의해서 송신 광축을 따라 송신되는 송신 파장 광신호를 투과시켜서 상기 반사용 제1 필터(321)를 투과한 후 상기 공용 어댑터(110)에 입력되게 한다.
그리고, 상기 수신용 제2 필터(312)는 상기 수신용 제1 필터(311)에 의해 반사되어 오는 수신 파장 광신호를 광 수신 모듈(220)을 향해 반사시켜 수광되게 한다.
이를 위한 구체적인 실시 예에 따르면 수신용 제1 필터(311)와 수신용 제2 필터(312)는 송신 광축 및 수신 광축에 각각 직교하며 만나는 선 상에 배치되어 상호 마주하며 기울어져 있되, 상호 평행하게 배치되어서, 수신 파장 광신호의 통과를 위한 '
Figure 112017122326716-pat00004
' 자형의 광 경로를 제공한다. 수신용 제1 필터(311)와 수신용 제2 필터(312)는 송신 광축과 45°각도를 이루게 기울여져 있지만, 광결합 효율을 높이기 위해서 정렬하여 45°에서 약간씩 벗어난 각도로 할 수도 있다.
이와 같이 수신용 광학계(310)를 구성함으로써, 송신 광축을 따라 입사되는 수신 파장 광신호를 2단 반사시켜 송신 광축과 평행한 수신 광축을 따라 보내며, 이에, 광 수신 모듈(220)에서 수광하게 하고, 광 송신 모듈(210)에서 나오는 송신 파장 광신호는 그대로 투과시켜 송신 광축을 따라 통과하는 데 방해하지 않는다.
즉, 어댑터부(100)와 광 송수신 모듈부(200)의 사이에 연달아 배치한 반사용 광학계(320)와 수신용 광학계(310)는 각자 광신호를 파장 선별적으로 반사시키고 반사시키는 파장이 아닌 광신호는 투과시켜서, 오버레이 파장 광신호의 광 경로(L3) 및 수신 파장 광신호의 광 경로(L2)를 제공하고, 광 경로를 바꾸지 아니하는 송신 파장 광신호의 광 경로(L1)를 보장함으로써, 송신 파장 광신호, 수신 파장 광신호 및 오버레이 파장 광신호의 광 경로를 상호 방해하지 않는다.
한편, 수신용 제1,2 필터(311, 312) 및 반사용 제1,2 필터(321, 322)는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 필터로 구성할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하지만, 하기에서 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하는 바와 같이 반사시킬 파장 및 투과시킬 파장에 맞게 적절한 특성을 갖는 제품을 사용하면 된다.
다음으로, 상기 수신용 광학계(310), 반사용 광학계(320) 및 렌즈(350a, 350b, 350c)의 설치를 위한 하우징(330) 및 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)에 대해서 설명한다.
상기 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)는 필터를 경사시게 고정하는 지지체로서, 상기 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320)의 제1 필터 및 제2 필터 별로 하나씩 마련하여서 총 4개가 된다.
구체적으로 설명하면, 상기 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)는 후술하는 관통구(331)에 절반 깊이로 삽입 고정할 수 있는 형태를 갖도록 관통구(331) 형상에 맞춘 몸체를 준비한 후, 삽입 방향과 45°각을 이루는 사선으로 절개하되, 삽입 방향의 양면 중에 관통구(331)에 삽입되는 안쪽 면(345)의 일부를 후술하는 단턱(331a)에 걸쳐질 정도로만 남도록 안쪽 면(345)에서 시작하여 일측 측면까지 삽입 방향과 45°각을 이루는 사선으로 절개하여 얻은 것이다.
이에, 상기 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)는 후술하는 관통구(331)에 삽입하면 측면(342)이 관통구(331)에 밀착하여 안정적으로 고정되고, 입구측 면(341)이 노출되며, 입구측 면(341)과 45°각도로 기울어진 경사면(343)이 관통구(331) 내에 있게 된다.
이때의 경사면(343)에 판 상의 필터를 면 접촉되게 고정한다.
그리고, 상기 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)는 입구측 면(341)의 중심을 삽입 방향으로 관통하는 광이 경사면(343)의 필터에 반사된 후 측면(342)을 관통하여 나가게 하는 광 경로를 허용하도록 광 통로(344)를 형성하였다.
또한, 입구측 면(341)의 광 통로(344) 입구는 렌즈(350a, 350b, 350c)를 장착할 수 있는 크기로 확장한 렌즈 삽입구(341a)로 조성하였다.
이와 같이 구성하는 상기 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)는 수신용 제1 필터(311)를 장착할 것, 수신용 제2 필터(312)를 장착할 것, 반사용 제1 필터(321)를 장착할 것, 및 반사용 제2 필터(322)를 장착할 것을 포함하여 총 4개를 준비하되, 4개의 모두 동일하게 구성한다. 다만, 도시한 바와 같이 렌즈 삽입구(341a)는 삽입하는 렌즈의 크기에 따라 다르게 할 수 있으나, 렌즈 삽입구(341a)도 동일한 크기를 갖게 하되, 충분히 크게 하여서, 삽입하는 렌즈의 둘레를 감싸는 부재를 이용하여 삽입 고정하게 하여도 좋다.
상기 하우징(330)은 송신 광축을 따라 관통시키고, 또한 수신 광축을 따라서도 관통시켜 형성한 평행한 2개의 관통구(331), 및 양측 관통구(331) 사이를 연결하도록 관통시킨 통로로서 관통 중심이 송신 광축 및 수신 광축에 각각 수직으로 만나게 한 2개의 광 통로(332)를 구비한다.
여기서, 2개의 관통구(331)는 각각 양단 개구의 관통 중심을 어느 한쪽 방향으로 어긋나게 하여서 내주면 중간에 단턱(331a)이 조성되게 되며, 이에, 단턱(331a)으로 구분되는 양측 내부 공간에 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)를 1개씩 삽입 설치할 수 있게 한다.
2개의 광 통로(332)는 삽입하는 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)의 측면(342)에 있는 광 통로(344) 입구의 위치에 맞춰져 있어서, 상호 연통시킬 수 있다.
이와 같이 구성한 상기 하우징(330)을 이용한 광 서브 어셈블리의 조립과정은 도 5에 도시한 바와 같다. 즉, 수신용 제1 필터(311)를 장착한 필터 장착부재(340c) 및 반사용 제1 필터(321)를 장착한 필터 장착부재(340a)를 송신 광축을 따라 형성한 관통구에 삽입하고, 수신용 제2 필터(312)를 장착한 필터 장착부재(340d) 및 반사용 제2 필터(322)를 장착한 필터 장착부재(340b)를 수신 광축을 따라 형성한 관통구에 삽입하되, 상술한 수신용 제1,2 필터(311, 312) 및 반사용 제1,2 필터(321, 322)의 배치 위치 및 기울임 방향을 갖도록 관통구에 삽입한다. 물론, 렌즈(350a, 350b, 350c)도 배치 위치에 맞게 렌즈 삽입구(341a)에 삽입 장착한다.
그리고, 수신용 제1 필터(311)를 장착한 필터 장착부재(340c)를 삽입한 곳에는 광 송신 모듈(210)을 고정하고, 수신용 제2 필터(312)를 장착한 필터 장착부재(340d)를 삽입한 곳에는 광 수신 모듈(220)을 고정하고, 반사용 제1 필터(321)를 장착한 필터 장착부재(340a)를 삽입한 곳에는 공용 어댑터(110)를 고정하고, 반사용 제2 필터(322)를 장착한 필터 장착부재(340b)를 삽입한 곳에는 전용 어댑터(120)를 고정하여서, 본 발명에 따른 광 서브 어셈블리를 조립 완료한다.
여기서, 상기 단턱(331a)은 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)의 안쪽 면(345)에 걸쳐지게 하는 것이기도 하지만, 필터 장착부재(340a, 340c)에 장착한 상태로 송신 광축을 따라 형성한 광통구 내에 수용되는 수신용 제1 필터(311) 및 반사용 제1 필터(321)를 연속 통과하는 송신 파장 광신호의 굴절을 보상하기 위한 것이기도 하다.
즉, 송신 파장 광신호는 경사진 수신용 제1 필터(311) 및 반사용 제1 필터(321)를 투과하게 되므로, 투과 중에 굴절되어 투과 전의 광축과 투과 후의 광축이 어긋나게 된다.
이러한 광축 어긋남을 보상하기 위해서, 어댑터(100)에 가깝게 배치하는 반사용 제1 필터(321) 및 반사용 제2 필터(322)의 배치 위치는 그대로 둔 상태에서, 광 송수신 모듈부(200)에 가깝게 배치하는 수신용 제1 필터(311) 및 수신용 제2 필터(312)는 수신용 제1 필터(311)의 반사 방향에 반대되는 방향으로 상기 광축 어긋남을 보상하는 거리만큼 이동시켜 배치하여야 한다.
그런데, 본 발명의 실시 예에는 4개 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)를 동일한 형태로 제작하고, 그 형태에 맞게 관통구(331)를 형성하므로, 관통구(331)의 양측 입구 중에 광 송수신 모듈부(200)를 고정하는 측의 입구는 상기 광축 어긋남을 보상하는 길이만큼 이동 형성되어야 한다. 이에, 관통 중심이 중간에 어긋나도록 관통구(311)를 형성하여서, 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)를 삽입하면 광축 어긋남이 자연스럽게 보상되게 하였다.
한편, 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)를 관통구(331)에 삽입하더라도, 필터(311, 312, 321, 322)를 장착한 경사면(343) 상에 빈 공간이 조성되므로, 그 빈 공간에서의 반사 경로, 및 빈 공간과 광 통로(344) 사이의 필터 투과 경로도 제공하여, 필터(311, 312, 321, 322)를 중심으로 '+'자의 광 경로가 보장된다. 즉, 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)를 동일하게 구성하고, 자신에게 장착된 필터의 배치 위치 및 기울임 방향에 맞게 하우징(330)에 설치하더라도 상술한 송신 파장, 수신 파장 및 오버레이 파장 광 경로를 보장하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 광 서브 어셈블리에 의해 제공되는 구체적인 광 경로를 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6에 따르면 본 발명에 따른 광 서브 어셈블리는 하향 1490nm 파장의 광신호를 공용 광섬유(1)을 통해 송신하고 상향 1310nm 파장의 광신호를 공용 광섬유(1)를 통해 수신하는 기기에 설치되며, 하향 1550nm 파장의 광신호를 송신하고 상향 1610nm 파장의 광신호를 수신하는 기기를 전용 광섬유(2)를 통해 연결하여, 1550nm 및 1610nm 파장 광신호의 송신을 공용 광섬유(1)를 통해 할 수 있게 한다. 즉, 공용 광섬유(1)에는 광 서브 어셈블리에서 사용하는 송수신 파장 이외에 하향 1550nm 파장 및 상향 1610nm 파장이 오버레이(overlay)되어 있다.
이를 위해서, 공용 광섬유(1)를 공용 어댑터(110)에 연결하고 전용 광섬유(2)를 전용 어댑터(120)에 연결한다.
구체적으로 설명하면, 반사용 제1,2 필터(321, 322)는 1500nm 이상의 파장을 반사시키고, 1500nm 미만의 파장을 투과시키는 필터로 구성하였다. 수신용 제1,2 필터(311, 312)는 1360nm 이하의 파장을 반사시키고 1360nm를 초과하는 파장을 투과시키는 필터로 구성하였다.
이에, 반사용 제1 필터(321)는 공용 어댑터(110)를 통해 입력되어 렌즈(350a)에 의해 평행광선으로 변환되는 1310nm 파장 및 1610nm 파장 광신호 중에 1500nm 이상인 1610nm 파장 광신호를 반사용 제2 필터(321)를 향해 반사시키고, 1500nm 미만인 1310nm 파장 광신호를 투과시킨다.
반사용 제2 필터(322)는 1500nm 이상인 1610nm 파장 광신호를 받으므로, 전용 어댑터(120)를 향해 반사시켜서, 렌즈(350b)에 의해 집광되어 전용 어댑터(120)를 통해 나가게 한다.
또한, 반사용 제2 필터(322)는 전용 어댑터(120)를 통해 입력되어 렌즈(350b)에 의해 평행광선으로 변환되는 1550nm 파장 광신호를 받게 되면, 1500nm 이상의 파장이므로, 반사용 제1 필터(321)를 향해 반사시킨다.
이에 반사용 제1 필터(321)은 1500nm 이상인 1550nm 파장 광신호를 공용 어댑터(110)를 향해 반사시켜서, 렌즈(350a)에 의해 집광되어 공용 어댑터(110)를 통해 송신되게 한다.
즉, 전용 광섬유(2)와 공용 광섬유(1) 사이에 하향 1550nm 및 상향 1610nm 파장 광신호의 경로(L3)를 제공함으로써, 전용 광섬유(2)에 연결된 기기는 공용 광섬유(1)를 통해서 광신호를 송수신할 수 있다.
다음으로, 1310nm 파장 광신호는 반사용 제1 필터(321)를 투과하여 수신용 제1 필터(311)에 이르므로, 수신용 제1 필터(311)는 1360nm 이하인 1310nm 파장 광신호를 수신용 제2 필터(312)를 향해 반사시킨다.
수신용 제2 필터(312)는 1360nm 이하인 1310nm 파장 광신호를 받게 되므로, 광 수신 모듈(220)을 향해 반사시킨다. 이에, 광 수신 모듈(220)은 집광용 렌즈(221)로 집광하여 수신할 수 있다.
즉, 공용 광섬유(1)와 광 수신 모듈(220) 사이에 수신 파장 광신호의 경로(L2)를 제공한다.
다음으로, 광 송신 모듈(210)로부터 1490nm 파장 광신호를 입력받으면, 렌즈(350c)에 의해 평행광선으로 변환되어 수신용 제1 필터(311)에 이르므로, 수신용 제1 필터(311)는 1360nm을 초과하는 1490nm 파장 광신호를 투과시키고, 반사용 제2 필터(321)도 1500nm 미만인 1490nm 파장 광신호를 투과시켜서, 공용 어댑터(110)를 향하게 한다. 이에, 1490nm 파장 광신호는 렌즈(350a)에 의해 집광되어 공용 어댑터(110)를 통과한 후 공용 광섬유(1)를 통해 송신된다.
즉, 공용 광섬유(1)와 광 송신 모듈(210) 사이의 송신 파장 광신호의 경로(L1)를 보장한다.
1490nm 파장 광신호는 수신용 제1 필터(311)를 투과하는 중의 굴절과, 반사용 제1 필터(321)를 투과하는 중의 굴절에 의해서, 광축이 2회 어긋난다.
그렇지만, 반사용 제1 필터(321)에 의한 굴절을 보상하도록 수신용 제1 필터(311)가 반사 방향에 반대되는 방향으로 위치 교정되어 있고, 광 송신 모듈(210)은 수신용 제1 필터(311)를 향해 최적의 광을 송신하도록 정렬되어 있어서, 1490nm 파장 광신호는 공용 어댑터(110)에 최적으로 입사될 수 있다.
또한, 수신되는 1310nm 파장 광신호도 반사용 제1 필터(321)를 투과하는 중에 굴절에 의해서 투과 전후의 광 진행 방향(광축)이 어긋나게 되지만, 수신용 제1 필터(311)의 위치 교정에 의해서, 수신용 제1 필터(311)에서 어긋난 광축으로 입사받은 후 수신용 제2 필터(312)를 향해 반사시켜서, 최적으로 광 수신 모듈(220)에 입사되게 한다. 물론, 광 수신 모듈(220)은 최적으로 수광하기 위해서 도면에 예시한 바와 같이 정렬하여 수신 광축을 약간 기울일 수도 있다. 도면에 표시되어 있지는 않지만 광 송신 모듈(220)도 정렬하여 송신 광축을 약간 기울일 수 있다.
한편, 반사용 제2 필터(322) 및 수신용 제2 필터(312)는 특정 파장을 투과시킬 필요가 없게 되므로, 파장 선별적으로 반사시키는 것이 아니라, 모든 파장의 광을 반사시키는 반사경으로 구성하여도 좋은 것이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광 서브 어셈블리에 있어서, 파장별 광 경로를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시 예는 상기 수신용 광학계(310)를 상기 반사용 광학계(320)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치하여서, 어댑터부(100), 수신용 광학계(310), 반사용 광학계(320) 및 광 송수신 모듈부(200)의 순서로 배치한다는 점에서, 상기 반사용 광학계(320)를 상기 수신용 광학계(310)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치하는 제1 실시 예와 차이 나고, 이러한 배치의 차이에 의해서, 필터의 반사 파장 및 투과 파장이 상이하다는 점에서도 차이 나므로, 그 차이점에 대해서만 설명한다.
송신 광축에 배치하는 수신용 제1 필터(311)와 수신 광축에 배치하는 수신용 제2 필터(312)를 상호 마주하게 하며, 기울임 방향은 제1 실시 예와 동일하게 함으로써 '
Figure 112017122326716-pat00005
'자형의 수신 파장 광 경로를 제공하고, 송신 광축에 배치하는 반사용 제1 필터(321)와 수신 광축에 배치하는 반사용 제2 필터(322)를 상호 마주하게 하며, 기울임 방향을 제1 실시 예와 동일하여서 '
Figure 112017122326716-pat00006
'자형의 오버레이 파장 광 경로를 제공하지만, 상기 수신용 광학계(310)를 상기 반사용 광학계(320)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치함으로써, 수신 파장 광신호가 경유하는 필터가 제1 실시 예와 상이하고, 오버레이 파장 광신호가 경유하는 필터도 제2 실시 예와 상이하며, 송신 파장 광신호가 투과하는 제1 필터(311, 321)의 순서가 상이하다.
즉, 수신 파장 광신호의 경로(L2)를 설명하면, 공용 어댑터(110)를 통해 수신하는 수신 파장 광신호는 수신용 제1 필터(311)에 반사되어 수신용 제2 필터(312)에 도달하고, 수신용 제2 필터(312)에 의해 재차 반사된 후 반사용 제2 필터(322)를 투과함으로써 광 수신 모듈(220)에 도달한다.
오버레이 파장 광신호의 경로(L3)를 설명하면, 공용 어댑터(110)를 통해 수신하는 오버레이 파장 광신호는 수신용 제1 필터(311)를 투과한 후 반사용 제1 필터(321)에 반사되어 반사용 제2 필터(322)에 도달하고, 이어서, 반사용 제2 필터(322)에 반사된 후 수신용 제2 필터(312)를 투과하여 전용 어댑터(120)에 도달한다.
전용 어댑터(120)를 통해 수신하는 오버레이 파장 광신호는 수신용 제2 필터(312)를 투과한 후 반사용 제2 필터(322)에 반사되어 반사용 제1 필터(321)에 도달하고, 이어서, 반사용 제1 필터(321)에 반사된 후 수신용 제1 필터(311)를 투과하여 공용 어댑터(110)에 도달한다.
송신 파장 광신호의 경로(L1)를 설명하면, 광 송신 모듈(210)에서 출력하는 송신 파장 광신호는 반사용 제1 필터(321)를 투과한 후 수신용 제1 필터(311)을 투과하여 공용 어댑터(110)에 도달한다.
이에, 수신용 제1,2 필터(311, 312) 및 반사용 제1,2 필터(321, 322)는 반사시킬 파장과 투과시킬 파장의 크기에 따라 제1 실시 예와 상이한 필터를 사용할 수도 있다.
그렇지만, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 1490nm을 송신 파장으로 하고, 1310nm을 수신 파장으로 하고, 1550nm 및 1610nm을 오버레이 파장으로 하는 경우, 도 8에 도시한 바와 같이 광 경로가 제1 실시 예와 상이하더라도 동일한 필터를 사용할 수 있다.
다시 말해서, 수신용 제1,2 필터(311, 312)는 1360nm 이하 파장의 광을 반사시키고 1360nm를 초과하는 파장의 광을 투과시키는 필터를 사용하며, 반사용 제1,2 필터(321, 322)는 1500nm 이상 파장의 광을 반사시키고 1500nm 미만 파장의 광을 투과시키는 필터를 사용하면 되므로, 도 6에 적용한 필터를 그대로 사용할 수 있다.
다만, 제1 실시 예와는 상이하게 수신용 제2 필터(312) 및 반사용 제2 필터(322)를 반사경으로 구성할 수는 없다.
그리고, 도 8에서 광 경로(L1, L2, L3)는 실질적으로 겹쳐지지만, 광 경로 사이의 간격을 과도하게 크게 하여서 상호 구분되게 함으로써, 최적의 광 경로를 나타내지는 않는 것처럼 보이는 점을 유의하며 살펴보면, 제1 실시 예와 마찬가지로 광 송수신 모듈부(200)에 더 가깝게 배치하는 반사용 제1 필터(321) 및 제2 필터(322)는 필터 투과 시의 굴절에 의한 광축 어긋남을 보상하도록 위치 교정되어 있으므로, 최적의 광 경로를 제공할 수 있다.
한편, 필터는 성능의 한계에 의해서 투과시키는 광의 세기를 약화시킬 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에서는 오버레이 파장 광신호가 수신용 제1,2 필터(311, 312)를 투과하므로, 제1 실시 예에 비해 약화될 수 있다. 또한, 투과시킬 파장과 반사시킬 파장의 차이에 따라 필터 성능이 다를 수 있다.
이에, 제1 실시 예의 배치 및 제2 실시 예의 배치 중에 적절한 배치를 송신 파장, 수신 파장 및 오버레이 파장의 크기에 따라 사용하는 것이 좋다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1 : 공용 광섬유 1a : 페룰
2 : 전용 광섬유 2a : 페룰
100 : 어댑터부
110 : 공용 어댑터
120 : 전용 어댑터
200 : 광 송수신 모듈부
210 : 광 송신 모듈
220 : 광 수신 모듈 221 : 렌즈
300 : 광학계부
310 : 수신용 광학계
311 : 수신용 제1 필터 312 : 수신용 제2 필터
320 : 반사용 광학계
321 : 반사용 제1 필터 322 : 반사용 제2 필터
330 : 하우징
331 : 관통구 331a : 단턱 332 : 광 통로
340a, 340b, 340c, 340d : 필터 장착부재
341 : 입구측 면 341a : 렌즈 삽입구
342 : 측면 343 : 경사면
344 : 광 통로 345 : 안쪽 면
350a, 350b, 350c : 렌즈

Claims (7)

  1. 송신 파장, 수신 파장, 및 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 공용 광섬유(1)를 연결하는 공용 어댑터(110)와 오버레이 파장의 광 송수신을 위한 전용 광섬유(2)를 연결하는 전용 어댑터(120)를 상호 평행하게 배치한 어댑터부(100);
    광 송신 모듈(210)의 송신 광축에 공용 어댑터(110)가 있게 하여 광 송신 모듈(210)에서 출력하는 송신 파장 광신호를 공용 어댑터(110)에 보낼 수 있게 하고, 광 수신 모듈(220)의 수신 광축에 전용 어댑터(120)가 있도록 구성한 광 송수신 모듈부(200); 및
    공용 어댑터(110)와 광 수신 모듈(220) 사이에 수신 파장의 광 경로를 제공하는 수신용 광학계(310) 및 공용 어댑터(110)와 전용 어댑터(120) 사이에 오버레이 파장의 광 경로를 제공하는 반사용 광학계(320)를 상기 어댑터부(100)와 상기 광 송수신 모듈부(200) 사이에 연달아 배치하되, 각각 송신 광축에 배치한 제1 필터와 수신 광축에 배치한 제2 필터에서 파장 선별적으로 순차 반사시켜 광 경로를 제공하게 구성되며, 각각 반사시키는 파장을 제외한 파장은 투과시켜 송신 파장, 수신 파장 및 오버레이 파장의 광 경로를 보장하는 광학계부(300);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 수신용 광학계(310)를 구성하는 제1 필터와 제2 필터는 마주하며 기울어져 있되, 평행하여서, '
    Figure 112019007404953-pat00017
    '자형의 광 경로를 제공하고,
    상기 반사용 광학계(320)를 구성하는 제1 필터와 제2 필터는 마주하며 기울어져 있되, 대칭을 이루어서, '
    Figure 112019007404953-pat00018
    '자형의 광 경로를 제공하며,
    상기 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320) 중에 광 송수신 모듈부(200)에 가까운 광학계의 제1 필터 및 제2 필터는 상기 수신용 광학계(310)의 제1 필터 및 반사용 광학계(320)의 제1 필터를 연속 통과하는 광의 굴절에 따라 발생하는 광축 어긋남을 보상하는 거리만큼 제1 필터의 반사 방향에 반대되는 방향으로 이동시켜 배치하는
    광 서브 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수신용 광학계(310)를 상기 반사용 광학계(320)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치한 광 서브 어셈블리.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반사용 광학계(320)를 상기 수신용 광학계(310)보다 어댑터부(100)에 가깝게 배치한 광 서브 어셈블리.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광학계부(300)는
    필터를 경사시게 고정하는 지지체로서, 상기 수신용 광학계(310) 및 반사용 광학계(320)의 제1 필터 및 제2 필터 별로 마련한 4개의 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d); 및
    상기 광축 어긋남만큼 양측 입구 측의 관통 중심이 어긋난 관통구(331)를 평행하게 2개 조성하여서, 4개의 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)를 자신에 고정된 필터의 배치 위치 및 기울임 방향에 대응되는 관통구(331) 입구에 삽입하게 되어 있고, 삽입된 상태에서 제1 필터와 제2 필터 사이에 광 통로를 제공하게 되어 있으며, 공용 어댑터(110), 전용 어댑터(120), 광 송신 모듈(210) 및 광 수신 모듈(220)을 배치 위치에 대응되는 관통구(331) 입구에 고정하게 한 하우징(330);
    을 포함하여 구성되는 광 서브 어셈블리.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 필터 장착부재(340a, 340b, 340c, 340d)는
    관통구(331)의 절반 깊이로 삽입할 수 있고, 삽입 방향과 45°각을 이루며 기울어지도록 필터를 고정할 수 있게 한 경사면(343), 및 광이 삽입 방향의 입구측 면(341)을 관통하여 필터에 반사된 후 측면(342)을 관통하게 하는 광 통로(344)를 구비하며, 입구측 면(341)에 있는 광 통로(344) 입구에는 입사되는 광을 평행광선(collimation beam)으로 변환하거나 또는 입구를 통해 출사되는 광을 집광하기 위한 렌즈를 장착할 렌즈 삽입구(341a)를 조성한 광 서브 어셈블리.
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