KR102140659B1

KR102140659B1 - 광통신용 송수신 장치

Info

Publication number: KR102140659B1
Application number: KR1020170096657A
Authority: KR
Inventors: 조진연; 한종오
Original assignee: 주식회사 하우앳
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2020-08-03
Also published as: KR20190012917A

Abstract

본 발명은 광통신용 송수신 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명은 광통신에 사용되는 송수신 모듈을 비주얼광을 이용하여 정확하게 정렬하여 단방향 또는 쌍방향으로 데이터 광통신을 하는 발명이다.
또한, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 비주얼광, 광스크린, 감지센서를 이용하여 일정거리(육안으로 확인할 수 있는 거리)에 배치된 광통신용 송수신장치간 광의 송수신 효율을 증가 시킬 수 있는 발명이다.
또한, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 광통신을 이용한 단방향 또는 쌍방향의 데이터 통신으로, 기존의 전파통신과 같은 안테나가 필요 없는 발명이다.

Description

광통신용 송수신 장치{Transceiver for optical communication}

본 발명은 광통신용 송수신 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명은 광통신에 사용되는 송수신 모듈을 비주얼광을 이용하여 정확하게 정렬하여 단방향 또는 쌍방향으로 데이터 광통신을 하는 발명이다.

또한, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 비주얼광, 광스크린, 감지센서를 이용하여 일정거리(육안으로 확인할 수 있는 거리)에 배치된 광통신용 송수신장치간 광의 송수신 효율을 증가 시킬 수 있는 발명이다.

또한, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 광통신을 이용한 단방향 또는 쌍방향의 데이터 통신으로, 기존의 전파통신과 같은 안테나가 필요 없는 발명이다.

우리가 실생활에서 쉽게 접하는 무선통신의 종류는 다양하게 존재하는데, 기존의 전기적인 신호 전송 방식에 의한 무선통신은 3kHz에서 3THz의 주파수를 가진 전파를 사용하기 때문에 전송 속도가 제한된다.

하지만, 광섬유로 빛을 유도하는 광통신은 기존의 무선통신보다 더 큰 주파수를 가진 빛을 이용하여 단시간에도 대용량, 초고속 데이터 통신이 가능하기 때문에 차세대 초고속정보통신망 구축을 위한 무선통신으로서 각광받고 있다.

광통신을 위한 일반적인 구성요소는 광송신기에 해당되는 광원, 광변조기와 광전송매체인 광섬유, 광다중화기, 광증폭기, 광수신기이며, 광통신의 특징은 저손실성, 광대역성, 소형화, 비 전도성, 재료 자원의 풍부성이다.

특히, 기존의 전파통신은 송신과 수신을 위한 대형 안테나가 필요해서 설치비용이 많이 소요되고, 악천후로 인한 유지보수 비용도 발생하는데 비해 광통신은 대형 안테나가 필요하지 않아 경제적이기 때문에 무선통신 분야에서 광통신은 나날이 발전하고 있는 추세이다.

한편, 광통신은 송수신 모듈의 정확한 정렬이 이루어지지 않으면 광손실, 광분산, 비선형 광학 효과로 인해 데이터 송신량이 저하되는 단점이 있기 때문에, 광통신의 송수신 효율을 높이기 위해서는 무엇보다도 송신부와 수신부의 정확한 정렬이 필요하다.

다음은 광통신에 대한 종래의 선행기술들이다.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0026773호 가시광 통신에서 역반사기를 이용한 통신 링크 정렬 방법 및 장치 상기 선행기술문헌 1의 발명은 가시광 통신에서 역반사기를 이용한 통신 방향 정렬 방법에 관한 기술이다. 하지만, 상기 선행기술문헌 1의 발명은 육안으로 확인할 수 없는 먼 거리인 경우 송신부와 수신부의 정렬이 어렵다는 단점이 있다. 2. 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0053582호 광통신 모듈 상기 선행기술문헌 2의 발명은 서로 다른 파장 대역의 광신호들을 하나의 광섬유로 송신하고 수신하는 광통신 모듈에 관한 것이다. 하지만, 상기 선행기술문헌 2의 발명도 육안으로 확인할 수 없는 먼 거리인 경우 송신부와 수신부의 정렬이 어렵다는 단점이 있다. 3. 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0145957호 다채널 광수신 모듈 및 다채널 광수신 모듈의 광정렬 방법 상기 선행기술문헌 3의 발명은 각 채널을 구성하는 부품의 광정렬이 용이한 다채널 광수신 모듈 및 다채널 광수신 모듈의 광정렬 방법에 관한 것이다. 하지만, 상기 선행기술문헌 3의 발명도 육안으로 확인할 수 없는 먼 거리인 경우 송신부와 수신부의 정렬이 어렵다는 단점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 광통신에 사용되는 송수신 모듈(정렬렌즈)을 비주얼광을 이용하여 정확하게 정렬하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 비주얼광, 광스크린, 감지센서를 이용하여 일정거리(육안으로 확인할 수 있는 거리)에 배치된 광통신용 송수신장치간 광의 송수신 효율을 증가시킬 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래와 같은 구성을 갖는다.

광을 이용한 단방향 데이터 통신이 가능한 광통신용 송수신 장치에 있어서, 특정 파장의 통신광에 결합할 위치조절용 비주얼광을 생성하는 비주얼광 생성부(110)와, 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성하는 통신광 생성부(120)와, 생성된 비주얼광과 통신광을 결합시켜 결합광을 생성하는 광결합부(130)와, 수신장치(200)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 수신장치(200)로 전송하는 송신부(140)와, 비주얼광 생성부(110)와 통신광 생성부(120)와 광결합부(130)와 송신부(140)들을 상호 연결하는 송신장치 광섬유(150)를 포함하는 송신장치(100)와; 상기 송신장치(100)에서 전송된 결합광을 수신하는 수신 광정렬렌즈(211)를 포함하는 수신부(210)와, 상기 수신된 결합광을 처리하는 결합광 처리부(220)와, 상기 수신부(210)와 결합광 처리부(220)를 연결하는 수신장치 광섬유(230)를 포함하는 수신장치(200);를 포함한다.

광을 이용한 쌍방향 데이터 통신이 가능한 광통신용 송수신 장치에 있어서, 특정 파장의 통신광에 결합할 위치조절용 비주얼광을 생성하는 제1비주얼광 생성부(310)와, 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성하는 제1통신광 생성부(320)와, 생성된 비주얼광과 통신광을 결합시켜 결합광을 생성하는 제1광결합부(330)와, 제1송수신부(350)를 통해 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리하는 제1결합광 처리부(340)와, 제2송수신장치(400)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 제2송수신장치(400)로 전송하거나, 제2송수신장치(400)에서 전송된 결합광을 수신하는 제1송수신부(350)와, 상기 구성들을 물리적으로 연결하는 제1송수신장치 광섬유(360)를 포함하는 제1송수신장치(300)와; 특정 파장의 통신광에 결합할 위치조절용 비주얼광을 생성하는 제2비주얼광 생성부(410)와, 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성하는 제2통신광 생성부(420)와, 생성된 비주얼광과 통신광을 결합시켜 결합광을 생성하는 제2광결합부(430)와, 제2송수신부(450)를 통해 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리하는 제2결합광 처리부(440)와, 제1송수신장치(300)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 제1송수신장치(300)로 전송하거나, 제1송수신장치(300)에서 전송된 결합광을 수신하는 제2송수신부(450)와, 상기 구성들을 물리적으로 연결하는 제2송수신장치 광섬유(460)를 포함하는 제2송수신장치(400);를 포함한다.

본 발명의 광통신용 송수신 장치는 광통신에 사용되는 송수신 모듈(정렬렌즈)을 비주얼광을 이용하여 정확하게 정렬할 수 있어, 단방향 또는 쌍방향으로 광통신을 가능하게 한다.

또한, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 비주얼광, 광스크린, 감지센서를 이용하여 일정거리(육안으로 확인할 수 있는 거리)에 배치된 광통신용 송수신장치간 광의 송수신 효율을 증가시킬 수 있기 때문에, 데이터 손실량이 적어 초고속 데이터 통신망으로 적합하다.

또한, 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 광통신을 이용한 단방향 또는 쌍방향의 데이터 통신으로, 기존의 전파통신과 같은 안테나가 필요 없기 때문에 경제적이면서, 광통신을 적용할 수 있는 분야가 넓어지므로 산업상 이용가능성도 높아진다.

도 1은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 구성도
도 2는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 개념도
도 3은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 전체 블록도
도 4는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 세부 블록도
도 5는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1에 광스크린이 적용된 구성예시도
도 6는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 초점 조절과 위치조절을 나타내는 예시도
도 7은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 2의 구성도
도 8은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 2의 세부 블록도
도 9는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 2에 광스크린이 적용된 구성예시도
도 10은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 2의 개념도

상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 광통신용 송수신 장치는 광통신에 사용되는 송수신 모듈중 하나인 정렬렌즈의 정렬을 비주얼광을 이용하여 정확하게 정렬하는 발명으로서, 단방향 또는 쌍방향으로 광통신시 비주얼광, 광스크린, 감지센서를 이용하여 육안으로 확인할 수 있는 일정거리에 배치된 광통신용 송수신장치간 광의 송수신 효율을 증가시킬 수 있기 때문에, 데이터 손실량이 적어 초고속 데이터 통신망으로 적합한 발명이다.

따라서 본 발명의 광통신용 송수신 장치는 다음과 같이 실시예 1 내지 실시예 2로 구분하여 설명한다.

<실시예 1>

도 1은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 전체 블록도이고, 도 4는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 세부 블록도이고, 도 5는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 초점 조절과 위치조절을 위한 광스크린을 사용한 예시도이고, 도 6는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 1의 초점 조절과 위치조절의 순서도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 광통신용 송수신 장치 실시예 1(10)은 광통신에 사용되는 송수신 모듈중 하나인 정렬렌즈를 비주얼광을 이용하여 정확하게 정렬하여 단방향의 데이터 광통신을 가능하게 하는 발명으로, 송신장치(100)와 수신장치(200)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 송신장치(100)는 광을 이용한 데이터 통신을 위해, 데이터가 포함되는 통신광과 위치조절용 비주얼광을 생성 및 결합하여 수신장치(200)로 전송하는 구성이고, 수신장치(200)는 송신장치(100)에서 전송한 통신광과 비주얼광이 결합된 결합광을 수신하는 구성이다.

따라서 상기 송신장치(100)는 비주얼광 생성부(110), 통신광 생성부(120), 광결합부(130), 송신부(140), 송신장치 광섬유(150)를 포함하여 구성된다.

상기 비주얼광 생성부(110)는 위치조절용 비주얼광을 생성하고 상기 비주얼광은 후술할 광결합부(130)에 의해 특정 파장을 가진 통신광에 결합된다.

상기 비주얼광은 650㎚대의 파장을 갖는 적색광인 것이 바람직하나, 본 발명의 비주얼광은 상기 650㎚대의 파장에 제한되지 않고, 눈에 보이는 가시광 영역의 파장을 갖는 것이면 충분하다.

상기 통신광 생성부(120)는 특정 파장의 광에 데이터를 포함시켜(실어) 통신광을 생성하고, 상기 광결합부(130)는 비주얼광 생성부(110)에서 생성된 비주얼광과 통신광 생성부(120)에서 생성된 통신광을 결합시켜 결합광을 생성한다.

상기 특정 파장의 광은 10gbps의 고속데이타가 실릴 수 있는 850㎚, 1310㎚, 1550㎚대의 광인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 통신광생성부(120)는 수신장치(200)의 수신부(210)로 전송되는결합광의 초점조절과 위치조절이 완료되기 전에는 특정 파장의 광에 데이터를 포함시키지 않은 통신광을 생성하고, 초점조절과 위치조절이 완료되면 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성한다.

왜냐하면, 초점조절과 위치조절은 데이터 전송을 위한 사전준비 과정이기 때문에 준비과정 중(송,수신 정렬렌즈간의 상호 위치 조절 중)에 데이터를 전송하게 되면 데이터 손실이 발생하기 때문이다.

상기 송신부(140)는 광결합부(130)에서 생성된 결합광을 수신장치(200)로 전송하는 구성으로, 도 4에 도시되 바와 같이 송신 광정렬렌즈(141), 초점 조절수단(142), 위치조절수단(143)을 포함하여 구성된다. 상기 구성들에 의해 광통신을 위한 결합광의 초점조절과 위치조절이 이루어진다.

이때, 상기 송신 광정렬렌즈(141)는 광결합부(130)에서 생성된 결합광을 수신장치(200)의 수신부(210)로 전송하는 구성으로, 구체적으로 설명하면 광결합부(130)에서 생성된 결합광은 광섬유(150)을 통해 송신 광정렬렌즈(141)로 전달되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 광섬유(150)와 송신 광정렬렌즈(141) 사이에는 미세산 일정 간격이 존재하고 이 간격에서 결합광의 분광이 일어난다. 즉, 광섬유(150) 말단에서 송신 광정렬렌즈(141) 일측면으로 결합광이 분광되는 것이다.

상기 초점 조절수단(142)은 수신장치(200)의 수신부(210)로 전송되는 결합광의 초점을 조절하는 구성이며, 이때 초점 조절수단(142)은 결합광의 초점을 수신 광정렬렌즈(211)의 크기를 초과하지 않는 범위까지 조절한다.

구체적으로 설명하면, 초점 조절수단(142)에 의한 초점조절이란 도 6에 도시된 바와 같이 수신장치(200)의 수신 광정렬렌즈(211) 주변에 설치되는 광스크린(212)에 맺히는 결합광의 크기를 조절하는 것으로, 광스크린(212)에 맺히는 결합광의 면적을 조절하여 광스크린(212)에 맺히는 결합광의 면적이 수신 광정렬렌즈(211)의 크기(면적크기 의미)와 동일해 지도록 조절하는 것이다(도 6의 3.결합광 초점조절완료 참고)

상기 위치조절수단(143)은 송신 광정렬렌즈(141)를 통해 전송되는 결합광이 상기 수신장치(200)의 수신부(210)에 정확히 수신되도록 송신 광정렬렌즈(141)의 위치를 상하좌우로 조절한다.

좀더 구체적으로 설명하면, 송신된 결합광이 데이터 손실 없이 수신장치(200)의 수신부(210)에 정확히 수신되기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 송신 광정렬렌즈(141)와 수신 광정렬렌즈(211)의 상호 위치가 정확히 일치해야 한다.

만약, 송신 광정렬렌즈(141)와 수신 광정렬렌즈(211)의 상호 위치가 불일치 하면 큰 데이터 손실이 발생하게 되기 때문이다.

이를 위해, 상기 위치조절수단(143)은 송신 광정렬렌즈(141)의 상하좌우 위치를 조절하여 송신 광정렬렌즈(141)의 위치가 수신 광정렬렌즈(211)의 위치와 정확히 일치 되도록 조절하는 것이다.

송신 광정렬렌즈(141)의 위치조절을 위해 상기 위치조절수단(143)은 상하 조절용 조절손잡이와 좌우조절용 조절손잡이를 포함할 수 있다.

상기 위치조절수단(143)에 의한 송신 광정렬렌즈(141)의 위치조절을 도 6을 참고하여 설명한다.

상술한 바와 같이 초점조절이 완료된 상태에서, 조점조절이 완료된 결합광의 맺힘 위치를 도 6(4,5,6과정)과 같이 조절하여 결합광이 맺히는 위치가 수신 광정렬렌즈(211) 위치에 오도록 조절하게 되면 송신 광정렬렌즈(141)의 위치조절이 완료되어 송신 광정렬렌즈(141)와 수신 광정렬렌즈(211)의 상호 위치가 정확히 일치하게 되어 결합광 송신을 위한 사전준비가 완료되는 것이다.

한편, 상기 송신장치 광섬유(150)는 송신장치(100)의 각 구성인 비주얼광 생성부(110), 통신광 생성부(120), 광결합부(130), 송신부(140)를 물리적으로 연결하는 일반적인 광섬유 또는 광케이블이다.

상기 수신장치(200)는 수신 광정렬렌즈(211)를 포함하는 수신부(210), 결합광 처리부(220), 수신장치 광섬유(230)를 포함하여 구성된다.

상기 수신부(210)는 송신장치(100)에서 전송된 결합광을 수신하는 구성으로, 수신 광정렬렌즈(211)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이 송신장치(100)에서 전송된 결합광은 수신 광정렬렌즈(211)에 수신되고, 수신 광정렬렌즈(211)는 수신된 결합광을 집광하여 결합광 처리부(220)로 연결되는 수신장치 광섬유(230) 초입단에 제공한다.

상기 결합광 처리부(220)는 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리하는 구성이며, 상기 수신장치 광섬유(230)는 수신부(210)와 결합광 처리부(220)를 연결하는 구성이다.

이때, 상기 수신부(210)는 수신 광정렬렌즈(211) 이외에 광스크린(212), 비주얼광 감지센서(213), 광정렬 판단부(214), 알람장치(215)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 수신 광정렬렌즈(211)는 송신장치(100)의 송신 광정렬렌즈(141)를 통해 전송되는 결합광을 수신하는 구성으로 크기는 송신 광정렬렌즈(141)와 동일한 크기인 것이 바람직하며, 도 6에 도시된 바와 같이 광스크린(212)상 일측에 형성된다.

또한, 상기 광스크린(212)은 전송되는 결합광의 초점 조절과 위치 조절을 용이하게 하기 위해, 결합광에 포함된 비주얼광이 투영되는 일종의 스크린이며, 상기 비주얼광 감지센서(213)는 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광을 감지하는 센서로서 감광센서를 적용할 수 있다.

또한, 상기 광정렬 판단부(214)는 비주얼광 감지센서(213)의 감지값을 이용하여 결합광의 초점 조절과 위치 조절의 완료 여부를 판단하고, 상기 알람장치(215)는 초점 조절 또는 위치 조절이 완료된 것으로 광정렬 판단부(214)가 판단하면 사용자에게 데이터 통신을 위한 광정렬(초점조절 또는 위치조절)이 완료된 것을 알리는 구성이다.

이때, 상기 비주얼광 감지센서(213)는 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광을 감지하여 특정 감지값을 생성하고 광정렬 판단부(214)로 제공한다.

상기 감지값은 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대한 값이고, 상기 광정렬 판단부(214)는 비주얼광 감지센서(213)에서 제공된 감지값이 제1설정치에 도달하면 초점 조절이 완료된 것으로 판단한다.

상기 제1설정치는 수신 광정렬렌즈(211)의 면적에 대응되는 값으로, 비주얼광 감지센서(213)의 감지값이 제1설정치에 도달했다는 것은 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 광면적이 수신 광정렬렌즈(211)의 면적과 동일해졌다는 것을 의미하는 것으로 초점 조절수단(142)에 의한 초점조절이 완료됨을 의미한다.

초점조절이 완료되면 상기 알람장치(215)는 사용자에게 데이터 통신을 위한 초점조절이 완료된 것을 알리게 된다.

한편, 비주얼광 감지센서(213)의 감지값이 상기 제1설정치에 도달한 후(초점조절이 완료된 후) 위치조절이 수행되는데, 위치조절이란 수신 광정렬렌즈(211)의 면적과 동일한 크기를 갖도록 조절된 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치를 조절하는 것을 의미한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이(도 6의 4,5,6과정 참조) 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치를 조절해 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치가 수신 광정렬렌즈(211) 영역에 위치하도록 조절하는 것이다.

광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치가 수신 광정렬렌즈(211) 영역으로 점점 들어갈수록 비주얼광 감지센서(213)의 감지값은 점점 감소하게 되다가 도 6의 마지막 그림(6.결합광 위치이동 완료) 상태가 되면 값지값은 0이 된다.

그 이유는 비주얼광 감지센서(213)는 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 광면적을 감지하기 때문에 도 6의 마지막 그림(6.결합광 위치이동 완료) 상태가 되면 비주얼광 감지센서(213)가 감지할 수 있는 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광은 사라지게 되기 때문이다.

비주얼광 감지센서(213)의 감지값이 0인 경우가 위치조절측면에서는 가장 이상적이지만 실제적으로는 비주얼광 감지센서(213)의 감지값이 제2설정치 미만인 경우를 위치조절이 완료된 것으로 광정렬 판단부(214)는 판단한다.

상기 제2설정치란 광통신의 송수신 효율에 영향이 없는 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대응되는 값으로 0을 포함하는 값이다.

이상에서 설명한 광통신을 위한 결합광의 위치조절과 초점조절을 도 5와 6을 참조하여 정리하면 다음과 같다.

먼저, 도 5와 같이 상기 송신장치(100)와 수신장치(200)를 배치한 후, 송신장치(100)의 비주얼광 생성부(110)는 위치조절용 비주얼광을 생성하고 통신광 생성부(120)는 데이터가 포함되지 않은 통신광을 생성한다.

그 다음에 광결합부(130)에서는 비주얼광과 데이터가 포함되지 않은 통신광을 결합하여 결합광을 생성하고 결합광을 송신부(140)의 송신 광정렬렌즈(141)를 통해 수신장치(200)의 광스크린(212)을 향해 전송한다.

그 다음에 전송된 광스크린(212)에 투영되는 결합광(정확히 표현하면 비주얼광)의 광면적을 초점 조절수단(142)을 이용하여 조절해 초점조절을 완료한다.

그 다음에 광스크린(212)에 투영되는 결합광(정확히 표현하면 비주얼광)의투영 위치가 수신 광정렬렌즈(211)의 영역 안으로 들어오도록 위치조절수단(143)조절해 위치조절을 완료한다.

이렇게 초점조절과 위치조절이 완료되면 광통신을 위한 광정렬이 완료된 것이어서, 상기 통신광 생성부(120)는 데이터가 포함된 통신광을 생성하여 단방향의 데이터 광통신이 시작된다.

<실시예 2>

도 7은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 2의 구성도이고, 도 8은 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 2의 세부 블록도이고, 도 9는 본 발명의 광통신용 송수신 장치의 실시예 2의 초점 조절과 위치조절의 예시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 광통신용 송수신 장치 실시예 2(20)은 광통신에 사용되는 송수신 모듈(정렬렌즈)을 비주얼광을 이용하여 정확하게 정렬하여 쌍방향의 데이터 광통신을 하는 발명으로, 제1송수신장치(300)와 제2송수신장치(400)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제1송수신장치(300)와 제2송수신장치(400)는 각각 데이터가 포함되는 통신광과 위치조절용 비주얼광을 생성 및 결합하여 서로에게 송신 및 수신하여 쌍방향의 데이터 광통신을 가능하게 하는 구성이다.

이를 위해, 상기 제1송수신장치(300)는 제1비주얼광 생성부(310), 제1통신광 생성부(320), 제1광결합부(330), 제1결합광 처리부(340), 제1송수신부(350), 제1송수신장치 광섬유(360)를 포함하여 구성된다.

상기 제1비주얼광 생성부(310)는 위치조절용 비주얼광을 생성하고, 상기 비주얼광은 후술할 제1광결합부(330)에 의해 특정 파장을 가진 통신광에 결합된다.

상기 비주얼광은 가시광의 파장대를 갖는 광인 것을 특징으로 한다.

상기 제1통신광 생성부(320)는 특정 파장의 광에 데이터를 포함시켜(실어) 통신광을 생성하고, 상기 제1광결합부(330)는 제1비주얼광 생성부(310)에서 생성된 비주얼광과 제1통신광 생성부(320)에서 생성된 통신광을 결합시켜 결합광을 생성한다.

특히, 상기 제1통신광 생성부(320)는 제2송수신장치(400)로 전송되는 결합광의 초점조절과 위치조절이 완료되기 전에는 특정 파장의 광에 데이터를 포함시키지 않은 통신광을 생성하고, 초점조절과 위치조절이 완료되면 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성한다.

상기 제1결합광 처리부(340)는 제1송수신부(350)를 통해 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리한다.

상기 제1송수신부(350)는 제2송수신장치(400)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 제2송수신장치(400)로 전송하거나, 제2송수신장치(400)에서 전송된 결합광을 수신한다.

이를 위해, 상기 제1송수신부(350)는 제1광정렬렌즈(351), 제1초점 조절수단(352), 제1위치조절수단(353)을 포함하도록 구성된다.

또한, 상기 제1송수신부(350)는 추가적으로 제1광스크린(354), 제1비주얼광 감지센서(355), 제1광정렬 판단부(356), 제1알람장치(357)가 더 포함되도록 구성될 수 있다.

상기 제1광정렬렌즈(351)는 제1광결합부(330)에서 생성된 결합광을 제2송수신장치(400)의 제2송수신부(450)로 전송하거나, 제2송수신장치(400)에서 전송되는 결합광을 수신하기 위해 제1광스크린(354)상 일측에 형성된다.

구체적으로 설명하면 제1광결합부(330)에서 생성된 결합광은 광섬유(360)를 통해 제1광정렬렌즈(351)로 전달되는데, 도 10에 도시된 바와 같이 광섬유(360)와 제1광정렬렌즈(351) 사이에는 미세한 일정 간격이 존재하고 이 간격에서 결합광의 분광이 일어난다. 즉, 광섬유(360) 말단에서 제1광정렬렌즈(351) 일측면으로 결합광이 분광되는 것이다.

반대로, 제2송수신장치(400)에서 전송되는 결합광을 수신하는 경우에는, 도 10에 도시된 바와 같이 제1광정렬렌즈(351)는 수신된 결합광을 집광하여 광섬유(360)으로 제공한다.

또한, 제1광정렬렌즈(351)는 제2광정렬렌즈(451)와 동일한 크기인 것이 바람직하다.

상기 제1초점 조절수단(352)은 제2송수신장치(400)의 제2송수신부(450)로 전송되는 결합광의 초점을 조절하는 구성이며, 초점 조절시 상기 제1초점 조절수단(352)은 결합광의 초점을 제2광정렬렌즈(451)의 크기를 초과하지 않는 범위까지 조절한다.

구체적으로 설명하면, 제1초점 조절수단(352)의 초점조절이란 도 6에 도시된 바와 같이 제2송수신장치(400)의 제2광정렬렌즈(451) 주변에 설치되는 제2광스크린(454)에 맺히는 결합광의 크기를 조절하는 것으로, 제2광스크린(454)에 맺히는 결합광의 면적을 조절하여 제2광스크린(454)에 맺히는 결합광의 면적이 제2광정렬렌즈(451)의 크기(면적크기 의미)와 동일해 지도록 조절하는 것이다(도 6의 3.결합광 초점조절완료 참고)

또한, 상기 제1위치조절수단(353)은 제1광정렬렌즈(351)를 통해 전송되는 결합광이 상기 제2송수신장치(400)의 제2송수신부(450)에 정확히 수신되도록 제1광정렬렌즈(351)의 위치를 상하좌우로 조절한다.

좀더 구체적으로 설명하면, 송신된 결합광이 데이터 손실 없이 제2송수신장치(400)의 제2송수신부(450)에 정확히 수신되기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 제1광정렬렌즈(351)와 제2광정렬렌즈(451)의 상호 위치가 정확히 일치해야 한다.

만약, 제1광정렬렌즈(351)와 제2광정렬렌즈(451)의 상호 위치가 불일치하면 큰 데이터 손실이 발생하게 되기 때문이다.

이를 위해, 상기 제1위치조절수단(353)은 제1광정렬렌즈(351)의 상하좌우 위치를 조절하여 제1광정렬렌즈(351)의 위치가 제2광정렬렌즈(451)의 위치와 정확히 일치 되도록 조절하는 것이다.

제1광정렬렌즈(351)의 위치조절을 위해 상기 제1위치조절수단(353)은 상하 조절용 조절손잡이와 좌우조절용 조절손잡이를 포함할 수 있다.

상기 제1위치조절수단(353)에 의한 제1광정렬렌즈(351)의 위치조절을 도 6을 참고하여 설명한다.

상술한 바와 같이 초점조절이 완료된 상태에서, 조점조절이 완료된 결합광의 맺힘 위치를 도 6(4,5,6과정)과 같이 조절하여 결합광이 맺히는 위치가 제2광정렬렌즈(451) 위치에 오도록 조절하게 되면 제1광정렬렌즈(351)의 위치조절이 완료되어 제1광정렬렌즈(351)와 제2광정렬렌즈(451)의 상호 위치가 정확히 일치하게 되어 결합광 송신을 위한 사전준비가 완료되는 것이다.

또한, 상기 제1송수신부(350)는 제1광스크린(354), 제1비주얼광 감지센서(355), 제1광정렬 판단부(356), 제1알람장치(357)를 더 포함하도록 구성된다.

상기 제1광스크린(354)은 제2송수신장치(400)에서 전송되는 결합광의 초점 조절과 위치 조절을 용이하게 하기 위해, 제2송수신장치(400)에서 전송되는 결합광에 포함된 비주얼광이 투영되는 일종의 스크린이며, 상기 제1비주얼광 감지센서(355)는 제1광스크린(354)에 투영되는(맺히는) 비주얼광을 감지하는 센서로서 감광센서를 적용할 수 있다.

또한, 상기 제1광정렬 판단부(356)는 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값을 이용하여 제1광스크린(354)에 투영되는(맺히는) 결합광의 초점 조절과 위치 조절의 완료 여부를 판단하고, 상기 제1알람장치(357)는 초점 조절 또는 위치 조절이 완료된 것으로 제1광정렬 판단부(356)가 판단하면 사용자에게 데이터 통신을 위한 광정렬(초점조절 또는 위치조절)이 완료된 것을 알리는 구성이다.

이때, 상기 제1비주얼광 감지센서(355)는 제1광스크린(354)에 투영되는(맺히는) 비주얼광을 감지하여 특정 감지값을 생성하고 제1광정렬 판단부(356)로 제공한다.

상기 감지값은 제1광스크린(354)에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대한 값이고, 상기 제1광정렬 판단부(356)는 제1비주얼광 감지센서(355)에서 제공된 감지값이 제1설정치에 도달하면 초점 조절이 완료된 것으로 판단한다.

상기 제1설정치는 제1광정렬렌즈(351)의 면적에 대응되는 값으로, 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값이 제1설정치에 도달했다는 것은 제1광스크린(354)에 투영되는(맺히는) 비주얼광의 광면적이 제1광정렬렌즈(351)의 면적과 동일해졌다는 것을 의미하는 것으로 제2송수신장치(400)의 제2초점 조절수단(452)에 의한 초점조절이 완료됨을 의미한다.

초점조절이 완료되면 상기 제1알람장치(357)는 사용자에게 데이터 통신을 위한 초점조절이 완료된 것을 알리게 된다.

한편, 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값이 상기 제1설정치에 도달한 후(초점조절이 완료된 후) 위치조절이 수행되는데, 위치조절이란 제1광정렬렌즈(351)의 면적과 동일한 크기를 갖도록 조절된 제1광스크린(354)에 투영되는(맺히는) 비주얼광의 맺힘 위치를 조절하는 것을 의미한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이(도 6의 4,5,6과정 참조) 제1광스크린(354)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치를 조절해 제1광스크린(354)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치가 제1광정렬렌즈(351) 영역에 위치하도록 조절하는 것이다.

제1광스크린(354)에 투영되는(맺히는) 비주얼광의 맺힘 위치가 제1광정렬렌즈(351) 영역으로 점점 들어갈수록 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값은 점점 감소하게 되다가 도 6의 마지막 그림(6.결합광 위치이동 완료) 상태가 되면 값지값은 0이 된다.

그 이유는 제1비주얼광 감지센서(355)는 제1광스크린(354)에 투영되는 비주얼광의 광면적을 감지하기 때문에 도 6의 마지막 그림(6.결합광 위치이동 완료) 상태가 되면 제1비주얼광 감지센서(355)가 감지할 수 있는 제1광스크린(354)에 투영되는 비주얼광은 사라지게 되기 때문이다.

제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값이 0인 경우가 위치조절측면에서는 가장 이상적이지만 실제적으로는 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값이 제2설정치 미만인 경우를 위치조절이 완료된 것으로 제1광정렬 판단부(356)는 판단한다.

상기 제2설정치란 광통신의 송수신 효율에 영향이 없는 제1광스크린(354)에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대응되는 값으로 0을 포함하는 값이다.

또한, 상기 제1송수신장치 광섬유(360)는 제1비주얼광 생성부(310), 제1통신광 생성부(320), 제1광결합부(330), 제1결합광 처리부(340), 제1송수신부(350)를 연결하는 일반적인 광섬유 또는 광케이블이다.

한편, 상기 제2송수신장치(400)는 제2비주얼광 생성부(410), 제2통신광 생성부(420), 제2광결합부(430), 제2결합광 처리부(440), 제2송수신부(450), 제2송수신장치 광섬유(460)를 포함하여 구성된다.

상기 제2비주얼광 생성부(410)는 위치조절용 비주얼광을 생성하고, 상기 비주얼광은 후술할 제2광결합부(430)에 의해 특정 파장을 가진 통신광에 결합된다.

상기 제2통신광 생성부(420)는 특정 파장의 광에 데이터를 포함시켜(실어) 통신광을 생성하고, 상기 제2광결합부(430)는 제2비주얼광 생성부(410)에서 생성된 비주얼광과 제2통신광 생성부(420)에서 생성된 통신광을 결합시켜 결합광을 생성한다.

특히, 상기 제2통신광 생성부(420)는 제1송수신장치(300)로 전송되는 결합광의 초점조절과 위치조절이 완료되기 전에는 특정 파장의 광에 데이터를 포함시키지 않은 통신광을 생성하고, 초점조절과 위치조절이 완료되면 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성한다.

상기 제2결합광 처리부(440)는 제2송수신부(450)를 통해 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리한다.

상기 제2송수신부(450)는 제1송수신장치(300)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 제1송수신장치(300)로 전송하거나, 제1송수신장치(300)에서 전송된 결합광을 수신한다.

이를 위해, 상기 제2송수신부(450)는 제2광정렬렌즈(451), 제2초점 조절수단(452), 제2위치조절수단(453)을 포함하도록 구성된다.

또한, 상기 제2송수신부(450)는 추가적으로 제2광스크린(454), 제2비주얼광 감지센서(455), 제2광정렬 판단부(456), 제2알람장치(457)가 더 포함되도록 구성될 수 있다.

상기 제2광정렬렌즈(451)는 제2광결합부(430)에서 생성된 결합광을 제1송수신장치(300)의 제1송수신부(350)로 전송하거나, 제1송수신장치(300)에서 전송되는 결합광을 수신하기 위해 제2광스크린(454)상 일측에 형성된다.

구체적으로 설명하면 제2광결합부(430)에서 생성된 결합광은 광섬유(460)를 통해 제2광정렬렌즈(451)로 전달되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 광섬유(460)와 제2광정렬렌즈(451) 사이에는 미세한 일정 간격이 존재하고 이 간격에서 결합광의 분광이 일어난다. 즉, 광섬유(460) 말단에서 제2광정렬렌즈(451) 일측면으로 결합광이 분광되는 것이다.

반대로, 제1송수신장치(300)에서 전송되는 결합광을 수신하는 경우에는, 도 10에 도시된 바와 같이 제2광정렬렌즈(451)는 수신된 결합광을 집광하여 광섬유(460)으로 제공한다.

또한, 제2광정렬렌즈(451)는 제1광정렬렌즈(351)와 동일한 크기인 것이 바람직하다.

상기 제2초점 조절수단(452)은 제1송수신장치(300)의 제1송수신부(350)로 전송되는 결합광의 초점을 조절하는 구성이며, 초점 조절시 상기 제2초점 조절수단(452)은 결합광의 초점을 제1광정렬렌즈(351)의 크기를 초과하지 않는 범위까지 조절한다.

구체적으로 설명하면, 제2초점 조절수단(452)의 초점조절이란 도 6에 도시된 바와 같이 제1송수신장치(300)의 제1광정렬렌즈(351) 주변에 설치되는 제1광스크린(354)에 맺히는 결합광의 크기를 조절하는 것으로, 제1광스크린(354)에 맺히는 결합광의 면적을 조절하여 제1광스크린(354)에 맺히는 결합광의 면적이 제1광정렬렌즈(351)의 크기(면적크기 의미)와 동일해 지도록 조절하는 것이다(도 6의 3.결합광 초점조절완료 참고)

또한, 상기 제2위치조절수단(453)은 제2광정렬렌즈(451)를 통해 전송되는 결합광이 상기 제1송수신장치(300)의 제1송수신부(350)에 정확히 수신되도록 제2광정렬렌즈(451)의 위치를 상하좌우로 조절한다.

좀더 구체적으로 설명하면, 송신된 결합광이 데이터 손실 없이 제1송수신장치(300)의 제1송수신부(350)에 정확히 수신되기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 제1광정렬렌즈(351)와 제2광정렬렌즈(451)의 상호 위치가 정확히 일치해야 한다.

이를 위해, 상기 제2위치조절수단(453)은 제2광정렬렌즈(451)의 상하좌우 위치를 조절하여 제2광정렬렌즈(451)의 위치가 제1광정렬렌즈(351)의 위치와 정확히 일치 되도록 조절하는 것이다.

제2광정렬렌즈(451)의 위치조절을 위해 상기 제2위치조절수단(453)은 상하 조절용 조절손잡이와 좌우조절용 조절손잡이를 포함할 수 있다.

상기 제2위치조절수단(453)에 의한 제2광정렬렌즈(451)의 위치조절을 도 6을 참고하여 설명한다.

상술한 바와 같이 초점조절이 완료된 상태에서, 조점조절이 완료된 결합광의 맺힘 위치를 도 6(4,5,6과정)과 같이 조절하여 결합광이 맺히는 위치가 제1광정렬렌즈(351) 위치에 오도록 조절하게 되면 제2광정렬렌즈(451)의 위치조절이 완료되어 제1광정렬렌즈(351)와 제2광정렬렌즈(451)의 상호 위치가 정확히 일치하게 되어 결합광 송신을 위한 사전준비가 완료되는 것이다.

또한, 상기 제2송수신부(450)는 제2광스크린(454), 제2비주얼광 감지센서(455), 제2광정렬 판단부(456), 제2알람장치(457)를 더 포함하도록 구성된다.

상기 제2광스크린(454)은 제1송수신장치(300)에서 전송되는 결합광의 초점 조절과 위치 조절을 용이하게 하기 위해, 제1송수신장치(300)에서 전송되는 결합광에 포함된 비주얼광이 투영되는 일종의 스크린이며, 상기 제2비주얼광 감지센서(455)는 제2광스크린(454)에 투영되는(맺히는) 비주얼광을 감지하는 센서로서 감광센서를 적용할 수 있다.

또한, 상기 제2광정렬 판단부(456)는 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값을 이용하여 제2광스크린(454)에 투영되는(맺히는) 결합광의 초점 조절과 위치 조절의 완료 여부를 판단하고, 상기 제2알람장치(457)는 초점 조절 또는 위치 조절이 완료된 것으로 제2광정렬 판단부(456)가 판단하면 사용자에게 데이터 통신을 위한 광정렬(초점조절 또는 위치조절)이 완료된 것을 알리는 구성이다.

이때, 상기 제2비주얼광 감지센서(455)는 제2광스크린(454)에 투영되는(맺히는) 비주얼광을 감지하여 특정 감지값을 생성하고 제2광정렬 판단부(456)로 제공한다.

상기 감지값은 제2광스크린(454)에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대한 값이고, 상기 제2광정렬 판단부(456)는 제2비주얼광 감지센서(455)에서 제공된 감지값이 제1설정치에 도달하면 초점 조절이 완료된 것으로 판단한다.

상기 제1설정치는 제2광정렬렌즈(451)의 면적에 대응되는 값으로, 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값이 제1설정치에 도달했다는 것은 제2광스크린(454)에 투영되는(맺히는) 비주얼광의 광면적이 제2광정렬렌즈(451)의 면적과 동일해졌다는 것을 의미하는 것으로 제1송수신장치(300)의 제1초점 조절수단(352)에 의한 초점조절이 완료됨을 의미한다.

초점조절이 완료되면 상기 제2알람장치(457)는 사용자에게 데이터 통신을 위한 초점조절이 완료된 것을 알리게 된다.

한편, 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값이 상기 제1설정치에 도달한 후(초점조절이 완료된 후) 위치조절이 수행되는데, 위치조절이란 제2광정렬렌즈(451)의 면적과 동일한 크기를 갖도록 초점조절이 완료된 제2광스크린(454)에 투영되는(맺히는) 비주얼광의 맺힘 위치를 제2광정렬렌즈(451) 영역에 위치하도록 제1송수신장치(300)의 제1위치 조절수단(353)을 이용하여 조절하는 것을 의미한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이(도 6의 4,5,6과정 참조) 제2광스크린(454)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치를 조절해 제2광스크린(454)에 투영되는 비주얼광의 맺힘 위치가 제2광정렬렌즈(451) 영역에 위치하도록 조절하는 것이다.

제2광스크린(454)에 투영되는(맺히는) 비주얼광의 맺힘 위치가 제2광정렬렌즈(451) 영역으로 점점 들어갈수록 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값은 점점 감소하게 되다가 도 6의 마지막 그림(6.결합광 위치이동 완료) 상태가 되면 값지값은 0이 된다.

그 이유는 제2비주얼광 감지센서(455)는 제2광스크린(454)에 투영되는 비주얼광의 광면적을 감지하기 때문에 도 6의 마지막 그림(6.결합광 위치이동 완료) 상태가 되면 제2비주얼광 감지센서(455)가 감지할 수 있는 제2광스크린(454)에 투영되는 비주얼광은 사라지게 되기 때문이다.

제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값이 0인 경우가 위치조절측면에서는 가장 이상적이지만 실제적으로는 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값이 제2설정치 미만인 경우를 위치조절이 완료된 것으로 제2광정렬 판단부(456)는 판단한다.

상기 제2설정치란 광통신의 송수신 효율에 영향이 없는 제2광스크린(454)에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대응되는 값으로 0을 포함하는 값이다.

또한, 상기 제2송수신장치 광섬유(460)는 제2비주얼광 생성부(410), 제2통신광 생성부(420), 제2광결합부(430), 제2결합광 처리부(440), 제2송수신부(450)를 연결하는 일반적인 광섬유 또는 광케이블이다.

본 발명의 광통신용 송수신 장치는 광통신을 이용한 단방향 또는 쌍방향의 데이터 통신으로, 기존의 전파통신과 같은 안테나가 필요 없기 때문에 경제적이면서, 광통신을 적용할 수 있는 분야가 넓어지므로 산업상 이용가능성도 높아진다.

10 : 광통신용 송수신 장치 실시예 1
20 : 광통신용 송수신 장치 실시예 2
100 : 송신장치
110 : 비주얼광 생성부
120 : 통신광 생성부 130 : 광결합부
140 : 송신부 141 : 송신 광정렬렌즈
142 : 초점 조절수단 143 : 위치조절수단
150 : 송신장치 광섬유
200 : 수신장치
210 : 수신부 211 : 수신 광정렬렌즈
212 : 광스크린 213 : 비주얼광 감지센서
214 : 광정렬 판단부 215 : 알람장치
220 : 결합광 처리부 230 : 수신장치 광섬유
300 : 제1송수신장치
310 : 제1비주얼광 생성부
320 : 제1통신광 생성부 330 : 제1광결합부
340 : 제1결합광 처리부 350 : 제1송수신부
351 : 제1광정렬렌즈 352 : 제1초점 조절수단
353 : 제1위치조절수단 354 : 제1광스크린
355 : 제1비주얼광 감지센서 356 : 제1광정렬 판단부
357 : 제1알람장치 360 : 제1송수신장치 광섬유
400 : 제2송수신장치
410 : 제2비주얼광 생성부
420 : 제2통신광 생성부 430 : 제2광결합부
440 : 제2결합광 처리부 450 : 제2송수신부
451 : 제2광정렬렌즈 452 : 제2초점 조절수단
453 : 제2위치조절수단 454 : 제2광스크린
455 : 제2비주얼광 감지센서 456 : 제2광정렬 판단부
457 : 제2알람장치 460 : 제2송수신장치 광섬유

Claims

광을 이용한 단방향 데이터 통신이 가능한 광통신용 송수신 장치에 있어서,
특정 파장의 통신광에 결합할 위치조절용 비주얼광을 생성하는 비주얼광 생성부(110)와, 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성하는 통신광 생성부(120)와, 생성된 비주얼광과 통신광을 결합시켜 결합광을 생성하는 광결합부(130)와, 수신장치(200)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 수신장치(200)로 전송하는 송신부(140)와, 비주얼광 생성부(110)와 통신광 생성부(120)와 광결합부(130)와 송신부(140)들을 상호 연결하는 송신장치 광섬유(150)를 포함하는 송신장치(100)와;
상기 송신장치(100)에서 전송된 결합광을 수신하는 수신부(210)와, 상기 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리하는 결합광 처리부(220)와, 상기 수신부(210)와 결합광 처리부(220)를 연결하는 수신장치 광섬유(230)를 포함하는 수신장치(200);를 포함하고,

상기 수신부(210)는,
상기 송신장치(100)에서 전송된 결합광을 수신하기 위해 광스크린(212)상 일측에 형성되는 수신 광정렬렌즈(211)와:
결합광의 초점 조절과 위치 조절을 용이하게 하기 위해 결합광에 포함된 비주얼광이 투영되는 광스크린(212)와;
광스크린(212)에 투영되는 비주얼광을 감지하는 비주얼광 감지센서(213)와;
상기 비주얼광 감지센서(213)의 감지값을 이용하여 결합광의 초점 조절과 위치 조절의 완료 여부를 판단하는 광정렬 판단부(214)와;
초점 조절과 위치 조절이 완료된 것으로 광정렬 판단부(214)가 판단하면 사용자에게 데이터 통신을 위한 광정렬이 완료된 것을 통지하는 알람장치(215);를 포함하고,
상기 비주얼광 감지센서(213)의 감지값은 광스크린(212)에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대한 값인 것을 특징으로 하고,
상기 광정렬 판단부(214)는,
비주얼광 감지센서(213)의 감지값이 제1설정치에 도달하면 초점 조절이 완료된 것으로 판단하고,
비주얼광 감지센서(213)의 감지값이 상기 제1설정치에 도달한 후, 점점 감소해 제2설정치 미만이 되면 위치조절이 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 광통신용 송수신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 송신부(140)는
광결합부(130)에서 생성된 결합광을 수신장치(200)의 수신부(210)로 전송하는 송신 광정렬렌즈(141)와,
상기 수신장치(200)의 수신부(210)로 전송되는 결합광의 초점을 조절하는 초점 조절수단(142)과,
상기 송신 광정렬렌즈(141)를 통해 전송되는 결합광이 상기 수신장치(200)의 수신부(210)에 정확히 수신되도록 송신 광정렬렌즈(141)의 위치를 상하좌우로 조절하는 위치조절수단(143)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광통신용 송수신 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 통신광 생성부(120)는,
수신장치(200)의 수신부(210)로 전송되는 결합광의 초점조절과 위치조절이 완료되기 전에는 데이터가 포함되지 않은 통신광을 생성하고, 결합광의 초점조절과 위치조절이 완료된 후에는 데이터가 포함된 통신광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광통신용 송수신 장치.
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광을 이용한 쌍방향 데이터 통신이 가능한 광통신용 송수신 장치에 있어서,
특정 파장의 통신광에 결합할 위치조절용 비주얼광을 생성하는 제1비주얼광 생성부(310)와, 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성하는 제1통신광 생성부(320)와, 생성된 비주얼광과 통신광을 결합시켜 결합광을 생성하는 제1광결합부(330)와, 제1송수신부(350)를 통해 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리하는 제1결합광 처리부(340)와, 제2송수신장치(400)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 제2송수신장치(400)로 전송하거나, 제2송수신장치(400)에서 전송된 결합광을 수신하는 제1송수신부(350)와, 제1비주얼광 생성부(310)와 제1통신광 생성부(320)와 제1광결합부(330)와 제1결합광 처리부(340)와 제1송수신부(350)들을 연결하는 제1송수신장치 광섬유(360)를 포함하는 제1송수신장치(300)와;
특정 파장의 통신광에 결합할 위치조절용 비주얼광을 생성하는 제2비주얼광 생성부(410)와, 특정 파장의 광에 데이터를 포함시킨 통신광을 생성하는 제2통신광 생성부(420)와, 생성된 비주얼광과 통신광을 결합시켜 결합광을 생성하는 제2광결합부(430)와, 제2송수신부(450)를 통해 수신된 결합광에서 데이터를 분리하여 처리하는 제2결합광 처리부(440)와, 제1송수신장치(300)로 전송될 결합광의 초점과 위치를 조절하고 초점과 위치가 조절된 결합광을 제1송수신장치(300)로 전송하거나, 제1송수신장치(300)에서 전송된 결합광을 수신하는 제2송수신부(450)와, 제2비주얼광 생성부(410)와 제2통신광 생성부(420)와 제2광결합부(430)와 제2결합광 처리부(440)와 제2송수신부(450)들을 연결하는 제2송수신장치 광섬유(460)를 포함하는제2송수신장치(400);를 포함하고,

상기 제1송수신부(350)는,
제1광결합부(330)에서 생성된 결합광을 제2송수신장치(400)의 제2송수신부(450)로 전송하기 위해 제1광스크린(354)상 일측에 형성되는 제1광정렬렌즈(351)와,
상기 제2송수신장치(400)의 제2송수신부(450)로 전송되는 결합광의 초점을 조절하는 제1초점 조절수단(352)과,
상기 제1광정렬렌즈(351)를 통해 전송되는 결합광이 상기 제2송수신장치(400)의 제2송수신부(450)에 정확히 수신되도록 제1광정렬렌즈(351)의 위치를 상하좌우로 조절하는 제1위치조절수단(353)과,
결합광의 초점 조절과 위치 조절을 용이하게 하기 위해 결합광에 포함된 비주얼광이 투영되는 제1광스크린(354)과,
제1광스크린(345)에 투영되는 비주얼광을 감지하는 제1비주얼광 감지센서(355)와;
상기 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값을 이용하여 결합광의 초점 조절과 위치 조절의 완료 여부를 판단하는 제1광정렬 판단부(356)와;
초점 조절과 위치 조절이 완료된 것으로 제1광정렬 판단부(356)가 판단하면 사용자에게 데이터 통신을 위한 광정렬이 완료된 것을 통지하는 제1알람장치(357);를 포함하고,
상기 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값은 광스크린에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대한 값인 것을 특징으로 하고,
상기 제1광정렬 판단부(356)는,
제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값이 제1설정치에 도달하면 초점 조절이 완료된 것으로 판단하고, 제1비주얼광 감지센서(355)의 감지값이 상기 제1설정치에 도달한 후, 점점 감소해 제2설정치 미만이 되면 위치조절이 완료된 것으로 판단하며,

상기 제2송수신부(450)는,
제2광결합부(430)에서 생성된 결합광을 제1송수신장치(300)의 제1송수신부(350)로 전송하기 위해 위해 제2광스크린(454)상 일측에 형성되는 제2광정렬렌즈(451)와,
상기 제1송수신장치(300)의 제1송수신부(350)로 전송되는 결합광의 초점을 조절하는 제2초점 조절수단(452)과,
상기 제2광정렬렌즈(451)를 통해 전송되는 결합광이 상기 제1송수신장치(300)의 제1송수신부(350)에 정확히 수신되도록 제2광정렬렌즈(451)의 위치를 상하좌우로 조절하는 제2위치조절수단(453)과,
결합광의 초점 조절과 위치 조절을 용이하게 하기 위해 결합광에 포함된 비주얼광이 투영되는 제2광스크린(454)과,
제2광스크린(445)에 투영되는 비주얼광을 감지하는 제2비주얼광 감지센서(455)와;
상기 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값을 이용하여 결합광의 초점 조절과 위치 조절의 완료 여부를 판단하는 제2광정렬 판단부(456)와;
초점 조절과 위치 조절이 완료된 것으로 제2광정렬 판단부(456)가 판단하면 사용자에게 데이터 통신을 위한 광정렬이 완료된 것을 통지하는 제2알람장치(457);를 포함하고,
상기 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값은 광스크린에 투영되는 비주얼광의 광면적에 대한 값인 것을 특징으로 하고,
상기 제2광정렬 판단부(456)는,
제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값이 제1설정치에 도달하면 초점 조절이 완료된 것으로 판단하고, 제2비주얼광 감지센서(455)의 감지값이 상기 제1설정치에 도달한 후, 점점 감소해 제2설정치 미만이 되면 위치조절이 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 광통신용 송수신 장치.
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청구항 7에 있어서,
상기 제1통신광 생성부(320)와 제2통신광 생성부(420)는 전송되는 결합광의 초점조절과 위치조절이 완료되기 전에는 데이터가 포함되지 않은 통신광을 생성하고, 전송되는 결합광의 초점조절과 위치조절이 완료된 후에는 데이터가 포함된 통신광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광통신용 송수신 장치.
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