KR102004528B1 - 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템 - Google Patents

광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 탭 소자를 이용하여 광섬유의 장애 여부를 확인하는 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 광섬유 탭 배열 결합 유닛은 광신호를 전송하는 광섬유를 포함하며, 일정 구간 외피가 탈피되어 노출된 광섬유에 탭이 형성된 광케이블; 형성된 탭을 포함한 노출된 광섬유의 일정 영역에 적층되며, 상기 광케이블의 굴절률과 동일한 굴절률 갖는 굴절률 매칭 물질; 형성된 탭을 통해 출광되는 광신호가 외부로 출광될 수 있도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 형성되는 AR 코팅 플레이트; 상기 AR 코팅 플레이트를 제외한 외피가 탈피된 광케이블을 외부와 차단하도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 적층되는 밀봉재; 및 상기 밀봉재와 상기 AR 코팅 플레이트를 상기 광케이블에 고정하는 하우징을 포함한다.

Description

광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템{System for array measurement of optic fiber tap device}
본 발명은 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 탭 소자를 이용하여 광섬유의 장애 여부를 확인하는 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 초고속으로 대용량의 정보를 장거리 전송하기 위해 유리 또는 플라스틱 재질로 이루어진 광섬유를 이용한 광통신이 활용되고 있다. 또한 최근 기존 금속 도선을 기반으로 하는 다양한 기기 사이의 인터페이스 및 기기 내부의 데이터 통신에도 대역폭, 경량화 및 소형화 등의 장점으로 인하여 광섬유 기반의 신호 전송 방법이 도입되고 있다. 이처럼 광섬유 기반의 통신 응용 분야가 확대됨에 따라 광섬유를 이용하여 광신호를 장거리까지 전송할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
일반적으로 광케이블은 경년변화에 따른 열화로 기계적 특성이나 광학적 특성 변화로 안정적인 운용이 어렵고, 외부의 물리적인 영향으로 인해 고장이 자주 발생하고 있다. 일반적으로 통신 사업자의 운용보전 분석에 따르면, 광통신망 장애는 광케이블 고장이 90% 이상으로 보고되고 있다.
따라서 광케이블망의 신뢰성을 높이고, 광선로망의 안정적인 운용을 위해, 광선로망을 자동 또는 원격으로 감시하여, 경년변화에 따른 고장을 미연에 방지하고, 신속한 고장위치 추적 등이 가능한 방안이 요구되고 있다.
이를 위해 광케이블의 일부를 탈피한 상태에서 광섬유를 통해 통과하는 광신호의 일부를 외부로 출광시켜 광신호 전송 여부를 확인하는 다양한 방안이 요구되고 있다.
US 8,090,233호 US 8,107,782호
본 발명이 해결하려는 과제는 광케이블을 구성하는 광섬유의 장애 여부를 확인하는 방안을 제안함에 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 적어도 두 개의 광섬유의 장애 여부를 하나의 측정 시스템에서 확인하는 방안을 제안함에 있다.
이를 위해 본 발명의 광섬유 탭 배열 결합 유닛은 광신호를 전송하는 광섬유를 포함하며, 일정 구간 외피가 탈피되어 노출된 광섬유에 탭이 형성된 광케이블; 형성된 탭을 포함한 노출된 광섬유의 일정 영역에 적층되며, 상기 광케이블의 굴절률과 동일한 굴절률을 갖는 굴절률 매칭 물질; 형성된 탭을 통해 출광되는 광신호가 외부로 출광될 수 있도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 형성되는 AR 코팅 플레이트; 상기 AR 코팅 플레이트를 제외한 외피가 탈피된 광케이블을 외부와 차단하도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 적층되는 밀봉재; 및 상기 밀봉재와 상기 AR 코팅 플레이트를 상기 광케이블에 고정하는 하우징을 포함한다.
이를 위해 본 발명의 광섬유 탭 배열 결합 유닛은 광신호를 전송하는 광섬유를 포함하며, 일정 구간 외피가 탈피되어 노출된 광섬유에 탭이 형성된 광케이블; 형성된 탭을 포함한 노출된 광섬유의 일정 영역에 적층되며, 상기 광케이블의 굴절률과 동일한 굴절률을 갖는 굴절률 매칭 물질; 상기 탭에 의해 출광되는 광 경로 상에 형성되며, 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 형성되는 포토다이오드; 상기 외피가 탈피된 광케이블을 외부와 차단하도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 적층되는 밀봉재; 상기 포토다이오드를 고정하는 고정부재; 및 상기 고정부재, 밀봉제를 상기 광케이블에 고정하는 하우징을 포함한다.
또한, 본 발명의 광섬유 탭 배열 측정 시스템은 광섬유 탭 배열 결합 유닛으로부터 출광되는 광신호의 세기값을 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부에서 증폭한 광신호의 세기값을 디지털 신호로 변환하는 변환부; 및 상기 변환부에서 변환된 디지털 신호를 이용하여 상기 광섬유의 장애 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템은 광케이블을 구성하는 광섬유의 장애 여부를 확인할 수 있는 장점이 있으며, 특히 적어도 두 개의 광섬유의 장애 여부를 하나의 측정 시스템에서 확인할 수 있는 장점이 있다.
부연하여 설명하면, 본 발명은 스위치를 이용하여 복수의 광섬유 탭 배열 결합 유닛으로부터 출광되는 광신호를 순차적으로 증폭 및 디지털 변환함으로써 다수의 광섬유 중 장애가 발생한 광섬유를 확인할 수 있는 효과가 있다.
이외에도 본 발명은 탭이 형성된 광섬유로부터 출광되는 광신호가 외부로 출광될 수 있도록 광섬유의 굴절률과 매칭되는 굴절률 매칭 물질을 탭이 형성된 부분에 적층함으로써 외부로 광신호가 출광될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광섬유 탭 배열 결합 유닛을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광섬유 탭 배열 결합 유닛을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템을 도시하고 있다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 도시하고 있다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자의 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 1에 의하면, 광섬유 탭 소자는 광섬유가 내장된 광케이블, 하우징, 밀봉재, 굴절률 매칭 물질, 제1 AR 코팅 플레이트를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 광섬유 탭 소자에 포함될 수 있다.
도 1에 의하면, 광섬유(115)가 내장된 광케이블(110)은 일정 구간 광섬유가 외부로 노출되도록 외피를 탈피한다. 광섬유(115)가 외부로 노출되면, 광신호가 외부로 유출될 수 있도록 광섬유(115)에 탭을 형성한다.
광섬유(115)에 탭을 형성한 상태에서 광신호가 외부로 유출될 수 있도록 탭이 형성된 부분에 광섬유(115)의 굴절률과 매칭되는 굴절률 매칭 물질(120)을 적층한다. 굴절률 매칭 물질(120)이 적층된 상부에는 밀봉재(125)를 적층하며, 외부를 하우징(135)으로 감싼다. 밀봉재(125)에 의해 외피가 탈피된 광케이블의 해당 영역은 외부와 차단된다.
탭에 의해 외부로 광신호가 유출되도록 광 경로 상에는 상술한 바와 같이 굴절률 매칭 물질(120)이 적층되며, 굴절률 매칭 물질(120)의 상단에는 제1 AR 코팅 플레이트(130)가 형성된다.
제1 AR 코팅 플레이트(130)는 하우징(135)에 의해 굴절률 매칭 물질(120)의 상단에 고정된다. 도 1에 의하면, 탭에 의해 외부로 광신호가 유출되는 광 경로 상에는 굴절률 매칭 물질(120)이 적층되며, 그 상단에는 제1 AR 코팅 플레이트(130)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 부연하여 설명하면, 밀봉재(125)를 이용하여 탈피된 광케이블 전체를 외부와 차단할 경우, 탭에 의해 광케이블로부터 유출된 광신호가 외부로 유출될 수 없게 된다. 따라서 본 발명은 광 경로상에 형성된 굴절률 매칭 물질(120)의 상단에 제1 AR 코팅 플레이트(130)를 형성하여 광 손실없이 외부로 광신호가 출광되도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광섬유 탭 배열 결합 유닛을 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광섬유 탭 배열 결합 유닛에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 2에 의하면, 광섬유 탭 배열 결합 유닛은 광섬유 탭 소자 이외에 포토다이오드(photo diode, PD), 포토다이오드(PD) 하우징, 제2 AR 코팅 플레이트, 배열 결합 유닛을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 배열 결합 유닛에 포함될 수 있다.
포토다이오드(145)는 광 경로 상에 위치하며, 광섬유로부터 출광된 광을 수신한다. 또한, 포토다이오드(145)는 포토다이오드 하우징(150)과 제2 AR 플레이트(140)에 의해 고정 체결된다. 도 2에 의하면, 광 경로 상에 제1 AR 플레이트(130)와 제2 AR 플레이트(140)가 형성되며, 포토다이오드 하우징(150)은 제2 AR 플레이트(140)를 이용하여 포토다이오드(145)를 고정한다.
또한, 배열 결합 유닛(155)은 광섬유 탭 소자와 제2 AR 플레이트(140), 포토다이오드(145) 및 포토다이오드 하우징(150)의 외부에서 광섬유 탭 소자와 제2 AR 플레이트(140), 포토다이오드(145) 및 포토다이오드 하우징(150)을 광케이블(110)에 고정 체결하는 기능을 수행한다.
포토다이오드(145)는 GND 및 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 구성되는 2개의 전극과 연결되며, 외부로 광케이블의 광신호를 전송한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 도시하고 있다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자의 구조에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 3에 의하면, 광섬유 탭 소자는 광섬유가 내장된 광케이블, 하우징, 밀봉재, 굴절률 매칭 물질, 포토다이오드, 고정부재를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 광섬유 탭 소자에 포함될 수 있다.
도 3에 의하면, 광섬유(115)가 내장된 광케이블(110)은 일정 구간 광섬유가 외부로 노출되도록 외피를 탈피한다. 광섬유(115)가 외부로 노출되면, 광신호가 외부로 유출될 수 있도록 광섬유(115)에 탭을 형성한다.
광섬유(115)에 탭을 형성한 상태에서 광신호가 외부로 유출될 수 있도록 탭이 형성된 부분에 광섬유의 굴절률과 매칭되는 굴절률 매칭 물질(120)을 적층한다. 굴절률 매칭 물질(120)이 적층된 상부에는 밀봉재(125)를 적층하며, 외부를 하우징(135)으로 감싼다.
탭에 의해 외부로 광신호가 유출되도록 광 경로 상에는 상술한 바와 같이 굴절률 매칭 물질(120)이 적층되며, 굴절률 매칭 물질(120)의 상단에는 포토다이오드(145)가 형성된다.
포토다이오드(145)는 고정부재(160)에 의해 고정된다. 즉, 고정부재(160)는 하우징(135)에 의해 고정된 상태에서 포토다이오드(145)를 고정한다. 포토다이오드(145)는 GND 및 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 구성되는 2개의 전극과 연결되며, 외부로 광케이블의 광신호를 전송한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광섬유 탭 배열 결합 유닛을 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광섬유 탭 배열 결합 유닛에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 4에 의하면, 광섬유 탭 배열 결합 유닛은 광섬유 탭 소자이외에 핀 소켓, 배열 결합 유닛을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 배열 결합 유닛에 포함될 수 있다.
핀 소켓(165)은 포토다이오드(145)와 연결된 전극과 외부의 전극을 상호 연결하는 기능을 수행한다.
또한, 배열 결합 유닛(155)은 광섬유 탭 소자와 핀 소켓(165)을 광케이블에 고정 체결한다. 도 4에 도시된 바와 같이 포토다이오드로부터 연결된 GND 및 애노드(anode)와 캐소드(cathode)는 외부로 연결된다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템을 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 5에 의하면, 광섬유 탭 소자 측정 시스템은 제1 스위치, 측정 패널, 제2 스위치, 증폭부, 변환부, 제어부를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 광섬유 탭 소자 측정 시스템에 포함될 수 있다.
제1 스위치(505)는 외부로부터 광케이블을 통해 광신호를 수신하며, 다수의 광케이블과 연결된다. 도 5는 제1 스위치(505)가 4개의 광케이블과 연결된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 스위치(505)는 특정 시점에 연결된 4개의 광케이블 중 어느 하나의 광케이블로 외부로부터 수신한 광신호를 전송한다. 물론 제1 스위치(505)는 외부로부터 수신한 광신호를 연결된 모든 광케이블로 전송할 수 있다.
측정 패널(510)은 도 2 또는 도 4에서 설명한 광섬유 탭 배열 결합 유닛을 포함한다. 부연하여 설명하면, 측정 패널(510)은 각 광케이블과 연결된 광섬유 탭 배열 결합 유닛(510a 내지 510d)을 포함하며, 각 광섬유 탭 배열 결합 유닛(510a 내지 510d)은 광섬유로부터 유출된 광신호를 출광한다.
제2 스위치(515)는 각 광섬유 탭 배열 결합 유닛과 연결되며, 특정 시점에 어느 하나의 광섬유 탭 배열 결합 유닛으로부터 전송받은 광신호의 세기값을 출력한다. 증폭부(520)는 제2 스위치를 통해 전송받은 광신호의 세기값을 증폭하며, 변환부(525)는 증폭한 광신호의 세기값을 디지털 신호로 변환한다. 탭 배열 결합 유닛으로부터 전송받은 광신호의 세기값은 전류값 또는 전압값이다.
제어부(530)는 변환된 디지털 신호를 이용하여 광케이블의 장애 여부를 판단한다. 즉, 제어부(530)는 정상적인 디지털 신호가 수신되지 않으면, 해당 케이블에서 장애가 발생한 것으로 판단한다. 도 5는 4번째 광케이블에서 장애가 발생한 것으로 도시하고 있다. 이와 같이 본 발명은 각 광케이블에 형성된 광섬유 탭 배열 결합 유닛을 이용하여 해당 광케이블에서 정상적으로 광신호가 전송되는 지 여부를 판단한다.
또한, 도 5는 증폭부와 변환부가 제2 스위치와 제어부 사이에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 증폭부와 변환부는 제2 스위치 전단에 위치할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
110: 광케이블 115: 광섬유
120: 굴절률 매칭 물질 125: 밀봉재
130: 제1 AR 코팅 플레이트 135: 하우징
140: 제2 AR 코팅 플레이트 145: 포토다이오드
150: 포토다이오드 하우징 155: 배열 결합 유닛
160: 고정부재 165: 핀 소켓
505: 제1 스위치 510: 측정 패널
515: 제2 스위치 520: 증폭부
525: 변환부 530: 제어부

Claims (6)

  1. 광신호를 전송하는 광섬유를 포함하며, 일정 구간 외피가 탈피되어 노출된 광섬유에 탭이 형성된 광케이블;
    형성된 탭을 포함한 노출된 광섬유의 일정 영역에 적층되며, 상기 광케이블의 굴절률과 동일한 굴절률을 갖는 굴절률 매칭 물질;
    형성된 탭을 통해 출광되는 광신호가 외부로 출광될 수 있도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 형성되는 AR 코팅 플레이트;
    상기 AR 코팅 플레이트를 제외한 외피가 탈피된 광케이블을 외부와 차단하도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 적층되는 밀봉재;
    상기 밀봉재와 상기 AR 코팅 플레이트를 상기 광케이블에 고정하는 하우징;
    상기 광 경로 상에 형성되는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드는 고정하는 포토다이오드 하우징; 및
    상기 포토다이오드와 포토다이오드 하우징을 상기 하우징에 고정하는 결합 구조 유닛을 포함함을 특징으로 하는 광섬유 탭 배열 결합 유닛.
  2. 삭제
  3. 광신호를 전송하는 광섬유를 포함하며, 일정 구간 외피가 탈피되어 노출된 광섬유에 탭이 형성된 광케이블;
    형성된 탭을 포함한 노출된 광섬유의 일정 영역에 적층되며, 상기 광케이블의 굴절률과 동일한 굴절률을 갖는 굴절률 매칭 물질;
    상기 탭에 의해 출광되는 광 경로 상에 형성되며, 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 형성되는 포토다이오드;
    상기 외피가 탈피된 광케이블을 외부와 차단하도록 상기 굴절률 매칭 물질의 상단에 적층되는 밀봉재;
    상기 포토다이오드를 고정하는 고정부재;
    상기 고정부재, 밀봉재를 상기 광케이블에 고정하는 하우징;
    상기 포토다이오드의 전극과 외부 전극을 연결하는 핀 소켓; 및
    상기 핀 소켓을 상기 하우징에 고정하는 결합 구조 유닛을 포함함을 특징으로 하는 광섬유 탭 배열 결합 유닛.
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항의 광섬유 탭 배열 결합 유닛으로부터 출력되는 광신호의 세기값을 증폭하는 증폭부;
    상기 증폭부에서 증폭된 광신호의 세기값을 디지털 신호로 변환하는 변환부; 및
    상기 변환부에서 변환된 디지털 신호를 이용하여 상기 광섬유의 장애 여부를 판단하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 광섬유 탭 배열 측정 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    하나 이상의 광섬유 탭 배열 결합 유닛을 포함하는 측정 패널;
    상기 광신호의 세기값은 전류값임을 특징으로 하는 광섬유 탭 배열 측정 시스템.
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