KR102004529B1 - 광신호 모니터링을 위한 광섬유 탭 소자를 포함하는 광 패치코드 측정 시스템 - Google Patents

광신호 모니터링을 위한 광섬유 탭 소자를 포함하는 광 패치코드 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드를 이용하여 광섬유의 장애 여부를 확인하는 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 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.

Description

광신호 모니터링을 위한 광섬유 탭 소자를 포함하는 광 패치코드 측정 시스템{System for optic patch code measurement comprised optic fiber tap device for optic signal monitoring }
본 발명은 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드를 이용하여 광섬유의 장애 여부를 확인하는 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 하나 이상의 광섬유의 장애 여부를 하나의 측정 시스템에서 확인하는 방안을 제안함에 있다.
이를 위해 본 발명의 광 패치코드는 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 광 패치코드는 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.
이를 위해 본 발명의 광 패치코드 측정 시스템은 광 패치코드로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 광섬유의 장애 여부를 판단하는 제어부; 상기 제어부의 제어 명령에 따라 상기 광섬유의 장애 여부를 표시하는 디스플레이를 포함한다.
본 발명에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드 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 광섬유 탭 소자를 포함한 다수의 광패치코드로부터 전송되는 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 광 패치코드를 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 광 패치코드를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 광 패치코드 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, 포토다이오드, 고정부재를 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 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(130)가 형성된다.
포토다이오드(130)는 고정부재(135)에 의해 고정된다. 즉, 고정부재(135)는 하우징(140)에 의해 고정된 상태에서 포토다이오드(130)를 고정한다. 포토다이오드(130)는 GND 및 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 구성되는 2개의 전극과 연결되며, 외부로 광케이블의 광신호를 전송한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광섬유 광 패치코드에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 2에 의하면, 광섬유 탭 배열 결합 유닛은 광섬유 탭 소자 이외에 증폭부, 변환부 및 결합 유닛을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 패치코드에 포함될 수 있다.
증폭부(145)는 포토다이오드(130)로부터 전송받은 광신호의 세기값을 증폭하며, 변환부(150)는 증폭한 광신호의 세기값을 디지털 신호로 변환한다. 광신호의 세기값은 전류값 또는 전압값일 수 있다.
하우징(140)은 광섬유 탭 소자, 증폭부 및 변환부를 광케이블(110)에 고정 체결하는 기능을 수행한다. 하우징(140)은 외부의 접속단자와 연결되는 제1 접속단자(155a)와 제2 접속단자(155b)가 형성되며, 변환부(150)에서 변환된 신호는 제1 접속단자(155a) 및 제2 접속단자(155b)와 연결된다. 도 2에 의하면, 상단에 형성된 제1 접속단자(155a)와 하단에 형성된 제2 접속단자(155b)는 케이블에 의해 연결되며, 변환부(150)에서 변환된 신호는 해당 케이블과 연결된다. 따라서 변환부(150)에서 변환된 신호는 케이블과 접속단자(155)를 통해 외부로 제공된다.
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, 제1 AR 코팅 플레이트를 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 광섬유(115)의 굴절률과 매칭되는 굴절률 매칭 물질(120)을 적층한다. 굴절률 매칭 물질(120)이 적층된 상부에는 밀봉재(125)를 적층하며, 외부를 하우징(140)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(160)가 형성된다.
제1 AR 코팅 플레이트(160)는 하우징(140)에 의해 굴절률 매칭 물질(120)의 상단에 고정된다. 도 3에 의하면, 탭에 의해 외부로 광신호가 유출되는 광 경로 상에는 굴절률 매칭 물질(120)이 적층되며, 그 상단에는 제1 AR 코팅 플레이트(160)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(160)를 형성하여 광 손실없이 외부로 광신호가 출광되도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드를 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유 탭 소자를 포함한 광 패치코드에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 4에 의하면, 광 패치코드는 광섬유 탭 소자 이외에 포토다이오드(photo diode, PD), 포토다이오드(PD) 하우징, 제2 AR 코팅 플레이트, 증폭부 및 변환부를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명의 일실시 예에 따른 광 패치코드에 포함될 수 있다.
포토다이오드(130)는 광 경로 상에 위치하며, 광섬유로부터 출광된 광을 수신한다. 또한, 포토다이오드(130)는 포토다이오드 하우징(165)과 제2 AR 플레이트(170)에 의해 고정 체결된다. 도 4에 의하면, 광 경로 상에 제1 AR 플레이트(160)와 제2 AR 플레이트(170)가 형성되며, 포토다이오드 하우징(165)은 제2 AR 플레이트(170)를 이용하여 포토다이오드(130)를 고정한다.
포토다이오드(130)는 GND 및 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 구성되는 2개의 전극과 연결되며, 외부로 광케이블의 광신호를 전송한다.
증폭부(145)는 포토다이오드(130)로부터 전송받은 광신호의 세기값을 증폭하며, 변환부(150)는 증폭한 광신호의 세기값을 디지털 신호로 변환한다. 광신호의 세기값은 전류값 또는 전압값일 수 있다.
하우징(140)은 광섬유 탭 소자, 제2 AR 플레이트(160), 포토다이오드(130) 및 포토다이오드 하우징(165), 증폭부(145) 및 변환부(150)를 광케이블(110)에 고정 체결하는 기능을 수행한다. 하우징(140)은 외부의 접속단자와 연결되는 제1 접속단자(155a)와 제2 접속단자(155b)가 형성되며, 변환부에서 변환된 신호는 제1 접속단자(155a) 및 제2 접속단자(155b)와 연결된다. 도 4에 의하면, 상단에 형성된 제1 접속단자(155a)와 하단에 형성된 제2 접속단자(155b)는 케이블에 의해 연결되며, 변환부에서 변환된 신호는 해당 케이블과 연결된다. 따라서 변환부에서 변환된 신호는 케이블과 접속단자(155)를 통해 외부로 제공된다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 광 패치코드 측정 시스템을 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 광 패치코드 측정 시스템에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 5에 의하면, 광 패치코드 측정 시스템은 광 패치코드, 측정 패널을 포함하며, 측정 패널은 제어부와 디스플레이를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 광섬유 탭 소자 측정 시스템에 포함될 수 있다.
도 5에 의하면, 다수의 광 패치코드가 포함하고 있으며, 일 예로 제1 광 패치코드(510_1), 제2 광 패치코드(510_2), 제3 광 패치코드(510_3) 및 제n 광 패치코드(510_n)를 포함한다.
각 광 패치코드의 제1 접속단자는 인접한 광 패치코드의 제2 접속단자와 연결된다. 즉, 제1 광 패치코드(510_1)의 제2 접속단자는 제2 광 코드(510_2)의 제1 접속단자와 연결된다. 또한, 제n 광 패치코드(510_n)의 측정 패널(520)에 형성된 접속단자와 연결된다. 복수의 광 패치코드는 자석 또는 하우징 결합 구조에 의해 순차적으로 결합된다.
측정 패널(520)은 제어부(520a)와 디스플레이(520b)를 포함하며, 제어부(520a)는 변환된 디지털 신호를 이용하여 광케이블의 장애 여부를 판단한다. 즉, 제어부(520a)는 정상적인 디지털 신호가 수신되지 않으면, 해당 광케이블에서 장애가 발생한 것으로 판단한다. 디스플레이(520b)는 제어부(520a)의 판단 결과 및 다양한 정보를 표시한다.
부연하여 설명하면, 다수의 광 패치코드는 광케이블로 광신호를 순차적으로 전송하며, 제어부는 해당 시점에 수신되는 광신호를 이용하여 광케이블의 장애 여부를 판단한다. 물론 제어부는 다수의 광 패치코드 중 원하는 광 패치코드로 광신호를 전송한 후 광케이블의 장애 여부를 판단할 수있다.
이와 같이 본 발명은 각 광케이블에 형성된 광 패치코드를 이용하여 해당 광케이블에서 정상적으로 광신호가 전송되는 지 여부를 판단한다.
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: 포토다이오드 135: 고정부재
140: 하우징 145: 증폭부
150: 변환부 155: 접속단자
155a: 제1 접속단자 155b: 제2 접속단자
160: 제1 AR 코팅 플레이트 165: 포토다이오드 하우징
170: 제2 AR 코팅 플레이트 520: 측정 패널
520a; 제어부 520b: 디스플레이

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; 및
    상기 밀봉재와 상기 AR 코팅 플레이트를 상기 광케이블에 고정하는 하우징을 포함하는 광 패치코드;
    광 패치코드로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 광섬유의 장애 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 측정 패널;
    상기 측정 패널은 광 패치코드에 형성된 접속단자와 연결되는 측정 패널의 접속단자를 포함하며,
    하나 이상의 광 패치코드를 포함하며, 어느 하나의 광 코드패치의 제2 접속단자는 다른 하나의 광 코드패치의 제1 접속단자와 연결되며,
    상기 다른 하나의 광 코드패치의 제2 접속단자는 상기 측정 패널의 접속단자와 연결됨을 특징으로 하는 광 패치코드 측정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 경로 상에 형성되는 포토다이오드;
    상기 포토다이오드는 고정하는 포토다이오드 하우징;
    상기 포토다이오드와 포토다이오드 하우징을 상기 광케이블에 고정하며, 상기 포토다이오드로부터 출광되는 광신호의 세기값을 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부에서 증폭한 세기값을 디지털 신호로 변환하는 변환부를 포함하며, 상단에 제1 접속단자 및 하단에 제2 접속단자가 형성된 상기 하우징을 포함함을 특징으로 하는 광 패치코드 측정 시스템.
  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; 및
    상기 고정부재, 밀봉재를 상기 광케이블에 고정하는 하우징을 포함하는 광 패치코드;
    상기 광 패치코드로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 광섬유의 장애 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 측정 패널;
    상기 측정 패널은 광 패치코드에 형성된 접속단자와 연결된 측정 패널의 접속단자를 포함하며,
    하나 이상의 광 패치코드를 포함하며, 어느 하나의 광 코드패치의 제2 접속단자는 다른 하나의 광 코드패치의 제1 접속단자와 연결되며,
    상기 다른 하나의 광 코드패치의 제2 접속단자는 상기 측정 패널의 접속단자와 연결됨을 특징으로 하는 광 패치코드 측정 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 포토다이오드를 상기 광케이블에 고정하며, 상기 포토다이오드로부터 출광되는 광신호의 세기값을 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부에서 증폭한 광신호의 세기값을 디지털 신호로 변환하는 변환부를 포함하며, 상단에 제1 접속단자 및 하단에 제2 접속단자가 형성된 상기 하우징을 포함함을 특징으로 하는 광 패치코드 측정 시스템.
  5. 제 2항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부의 제어 명령에 따라 상기 광섬유의 장애 여부를 표시하는 디스플레이를 포함함을 특징으로 하는 측정 패널을 포함함을 특징으로 하는 광 패치코드 측정 시스템.
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