KR102242441B1 - Optical Transceiver with Low Temperature Toughness and Enhanced Signal Separation Performance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저온에 강인하며, 짧은 파장 간격으로 광 신호를 분리할 수 있는 광 트랜시버에 관한 것이다.The present invention relates to an optical transceiver that is resistant to low temperatures and capable of separating an optical signal at short wavelength intervals.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present embodiment and does not constitute the prior art.
일반적으로, 광 트랜시버는 각종 광통신 기능을 하나의 패키지 내에 수용하여 광섬유와 연결이 가능하도록 모듈화한 것을 말한다. 광 트랜시버는 일반적으로 전력 소비가 적고 장거리에 활용 가능한 레이저 다이오드를 광원으로 이용한 광 송신기와 포토 다이오드를 이용하여 광통신을 하는 광 수신기를 포함한다.In general, an optical transceiver refers to a module in which various optical communication functions are accommodated in a single package and can be connected to an optical fiber. Optical transceivers generally include an optical transmitter using a laser diode as a light source and an optical receiver for optical communication using a photodiode, which has low power consumption and can be used over a long distance.
광 트랜시버는 기본적으로 광 송신기, 광 수신기 및 리셉터클 등을 포함한다. 또한, 반사 노이즈에 의해 레이저 다이오드의 특성이 불안해지는 것을 방지하기 위해 아이솔레이터가 장착된다.Optical transceivers basically include optical transmitters, optical receivers and receptacles. In addition, an isolator is installed to prevent the characteristics of the laser diode from becoming unstable due to reflected noise.
이와 같은 광 트랜시버는 다양한 장치 내에서 사용될 수 있기에, 다양한 환경에 노출될 수 있다. 광 트랜시버는 60℃ 이상의 고온에 노출될 수도 있고, -20℃ 이하의 저온에 노출될 수도 있다. Since such an optical transceiver can be used in various devices, it can be exposed to various environments. The optical transceiver may be exposed to a high temperature of 60°C or higher, or to a low temperature of -20°C or less.
종래의 광 트랜시버는 고온의 환경에서는 강인한 특성을 가지나, -20℃ 이하의 저온의 환경에서는 광 특성이 현저히 저하되는 모습을 보였다. 저온의 환경에서 광 특성을 유지하는 종래의 광 트랜시버는 상당히 고가라 보급이 곤란한 문제가 존재하였으며, 상대적으로 저렴한 광 트랜시버는 저온의 환경에서 광 특성이 현저히 저하되는 모습을 보였다. 이에, 저렴하면서도 저온에서 우수한 광 특성을 갖는 광 트랜시버에 대한 수요가 존재한다.Conventional optical transceivers have strong characteristics in a high-temperature environment, but in a low-temperature environment of -20°C or less, the optical characteristics are remarkably deteriorated. Conventional optical transceivers that maintain optical characteristics in a low-temperature environment have a problem that it is difficult to distribute because they are quite expensive, and relatively inexpensive optical transceivers have shown that optical characteristics are significantly deteriorated in a low-temperature environment. Accordingly, there is a demand for an optical transceiver that is inexpensive and has excellent optical characteristics at low temperatures.
본 발명의 일 실시예는, 저온에 강인하면서도 짧은 파장 간격으로 광 신호를 분리할 수 있는 광 트랜시버를 제공하는 데 일 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an optical transceiver capable of separating an optical signal at short wavelength intervals while being resistant to low temperatures.
본 발명의 일 측면에 의하면, 선편광된 광을 조사하는 광원부와 기 설정된 편광방향을 갖는 광만을 통과시키며, 기 설정된 파장대역의 광은 통과시키되 나머지 파장대역의 광은 반사시키는 편광필터와 상기 광원부와 상기 편광필터의 광경로 상에 배치되어, 상기 편광필터로 진행하는 광만을 통과시키는 아이솔레이터와 상기 광원부와 상기 아이솔레이터의 광경로 상에 배치되어, 상기 아이솔레이터로 입사하는 광의 편광축을 회전시키는 반파장판과 상기 편광필터를 거친 광을 외부로 출력하는 페룰 및 외부에서 출력되어 기 설정된 파장대역 이외의 파장대역을 가져 상기 편광필터로부터 반사된 광을 수광하는 수신단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 트랜시버를 제공한다.According to an aspect of the present invention, a light source unit that irradiates linearly polarized light and a polarization filter that passes only light having a preset polarization direction, passes light in a preset wavelength band, but reflects light in the remaining wavelength band, and the light source unit. An isolator disposed on the optical path of the polarizing filter to pass only the light traveling to the polarizing filter, and a half-wave plate disposed on the optical path of the light source unit and the isolator to rotate the polarization axis of light incident on the isolator, and the It provides an optical transceiver comprising a ferrule for outputting light that has passed through a polarization filter to the outside, and a receiving end for receiving light reflected from the polarization filter having a wavelength band other than a preset wavelength band that is output from the outside.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광원부는 선편광된 광을 조사하는 광원 및 조사되는 광을 수광하여 모니터링하는 포토 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the light source unit includes a light source for irradiating linearly polarized light and a photodiode for receiving and monitoring the irradiated light.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광원부는 상기 광원의 광경로 상의 전방에 조사된 광을 포커싱하는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the light source unit includes a lens for focusing light irradiated to the front on an optical path of the light source.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상대적으로 저렴한 소자를 사용하면서도 저온에 강인할 수 있으며, 짧은 파장 간격으로 광 신호를 분리할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to an aspect of the present invention, there is an advantage in that a relatively inexpensive device can be used while being robust to a low temperature, and an optical signal can be separated at a short wavelength interval.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 트랜시버를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송신기, 광 수신기 및 리셉터클의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터와 종래의 필터의 파장에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터부를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an optical transceiver according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an optical transmitter, an optical receiver, and a receptacle according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are graphs showing transmittance according to wavelength of a filter according to an embodiment of the present invention and a conventional filter.
5 is a view showing a heater according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.In the present invention, various changes may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" should be understood as not precluding the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms including technical or scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be technically shared within a range that does not contradict each other.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 트랜시버를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an optical transceiver according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 트랜시버(100)는 광 송신기(110), 광 수신기(120), 리셉터클(130) 및 히터부(140)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an
광 송신기(110)는 기 설정된 파장대역의 선편광된 광을 조사한다. 광 송신기(110)는 다른 광 트랜시버로 전송할 광을 생성하여 조사한다. 이때, 조사되는 광은 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방식에 의해, 기 설정된 파장대역을 가지며 일정한 편광방향으로 선편광되어 조사된다.The
광 수신기(120)는 광 송신기(110)와 수직한 방향에 위치하여, 다른 광 트랜시버로부터 조사된 광을 수신한다. 다른 광 트랜시버로부터 기 설정된 파장대역과 상이한 파장대역의 선편광된 광이 조사된다. 다른 광 트랜시버로부터 조사된 광은 선편광되어 있으며, 기 설정된 파장대역과 상이한 파장대역을 갖는다. 이에, 해당 광은 광 송신기(110)가 아닌 그와 수직한 방향으로 위치한 광 수신기(120)로 진행하게 된다. 광 수신기(120)는 입사하는 광을 수광한다.The
리셉터클(130)은 광 송신기(110)에서 조사되는 광을 외부로 출력하고, 외부에서 조사된 광을 입사받는다. 리셉터클(130)은 내부에 스터브(Stub)를 포함하여, 광 송신기(110)에서 조사되는 광이 기 설정된 경로로 출력될 수 있도록 한다. 또한, 리셉터클(130)은 다른 광 트랜시버로부터 조사되는 광이 기 설정된 경로로 유입될 수 있도록 한다.The
히터부(140)는 광 송신기(110)에 열을 가하여, 광 송신기(110)가 저온에서도 원활히 동작할 수 있도록 한다. 광 송신기(110)에서 조사되는 광의 파장은 온도에 따라 천이된다. 또한, 광 송신기 내 포함되는 광원은 -40℃ 내지 85℃의 넓은 온도 범위에서 동작할 수도 있으나, 이처럼 넓은 온도 범위에서 동작하기 위한 광원은 상당히 높은 비용이 소모된다. 이에, 상대적으로 저렴하면서 널리 보급되는 광 송신기 내에는 그보다는 동작을 위한 온도 범위가 좁은 광원이 사용된다. 이러한 광원은 특히, 높은 온도보다는 낮은 온도에서의 동작 성능이 현저히 떨어진다. 이를 방지하기 위해, 히터부(140)는 광 송신기(110)에서 광이 조사되는 반대 방향으로 광 송신기(110)와 연결된다. 히터부(140)는 솔더 등 별도의 접착 물질에 의해 광 송신기(110)와 연결될 수도 있고, 나사 등의 연결매체를 이용해 구조적으로 직접 광 송신기(110)와 연결될 수도 있다. 히터부(140)는 광 송신기(110)와 연결되어, 광 송신기(110)로 열을 가한다. 히터부(140)와 직·간접적으로 연결되며, 광을 조사하는 부위와 근접하여 연결되기 때문에, 히터부(140)를 포함하기 위한 별도의 과도한 공간을 요하지 않으면서, 높은 효율을 갖는 고비용의 구성이 아니더라도 광 송신기(110)의 동작 성능을 향상시킬 수 있다. The
제조의 편의성 및 광 송신기(110)와의 연결의 편이성을 구비하기 위해, 히터부(140)는 연성인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuits Board)으로 구현될 수 있다. 히터부(140)는 연성인쇄회로기판으로 구현되며, 내부에 발열을 위한 수단을 포함하여 광 송신기(110)로 열을 가한다.In order to provide convenience in manufacturing and convenience in connection with the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 송신기, 광 수신기 및 리셉터클의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of an optical transmitter, an optical receiver, and a receptacle according to an embodiment of the present invention.
광 송신기(110)는 스템(210), 포토다이오드(212), 광원(214), 렌즈(216) 및 하우징(218)을 포함한다.The
스템(210)은 광 송신기(110) 내 구성들을 지지한다. 스템(210)은 광 송신기(110)의 하단(도 2에서는 +x축 방향)에 배치되어, 광 송신기(110) 내 구성들을 지지한다. 스템(210)은 열 전도율이 높은 물질로 구현되어, 광 송신기(110) 하단(도 2에서는 +x축 방향)에 배치된 히터부로부터 발생하는 열을 광 송신기(110)로 전달하고, 광 송신기(110)에서 발생하는 열은 외부로 방출한다.The
포토 다이오드(212)는 광원(214)으로부터 조사되는 광 일부를 수광하여, 광원(214)으로부터 조사되는 광을 모니터링한다. 포토 다이오드(212)는 스템(210) 상에 위치한 서브마운트(213) 상에 배치되어, 조사될 광 일부를 수광한다. 포토 다이오드(212)는 수광한 광을 센싱하여, 조사될 광을 모니터링할 수 있도록 한다.The
광원(214)은 선편광된 기 설정된 파장대역의 광을 조사한다. The
광원(214)은 일 방향으로 편광된 광을 조사한다. 여기서, 광원(214)에서 조사되는 광은 후술할 편광필터(234)가 통과시키는 편광방향과 90° 위상차를 갖는 편광방향을 갖는다. 조사되는 광이 해당 방향의 편광방향을 가짐으로써, 편광필터(234)로 입사하며 거치는 다른 구성들에 의해 손실없이 편광필터(234)를 통과할 수 있다. 여기서, 광은 P 편광과 S 편광을 갖는데, P 편광 성분이 일반적으로 광의 편광 방향이 된다. 즉, 광원(214)으로부터 조사되는 광은 편광방향이 편광필터(234)가 통과시키는 편광방향과 90° 위상차를 갖는 방향을 갖도록 조사된다.The
광원(214)은 기 설정된 파장대역의 광을 조사한다. 여기서, 기 설정된 파장대역의 광은 편광필터(234)가 통과시키는 파장대역이다. 광원(214)은 기 설정된 파장대역의 광을 조사함으로써, 광이 편광필터(234)를 통과하여 리셉터클(130) 외부로 조사될 수 있도록 한다. The
여기서, 광원(214)은 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
렌즈(216)는 광원(214)에서 광이 조사되는 경로 상의 전방(-x축 방향)에 배치되어, 광원(214)으로부터 조사되는 광을 포커싱한다. 렌즈(216)는 광원(214)에서 조사되는 광을 포커싱함으로써, 조사된 대부분의 광이 분산되지 않고 후술할 반파장판(230)으로 입사할 수 있도록 한다.The
하우징(218)은 광 송신기(110) 외부에 배치되어, 광 송신기(110) 내부 구성을 외력으로부터 보호하며, 내부 구성의 광 송신기(110) 외부로의 이탈을 방지한다.The
광 수신기(120)는 광 필터(220), 렌즈(222), 포토 다이오드(224) 및 스템(226)을 포함한다.The
광 필터(220)는 광 수신기(120)로 입사하는 광 경로 상의 가장 앞단에 배치되어, 다른 광 트랜시버로부터 조사된 광 이외의 잡광들을 필터링한다. The
렌즈(222)는 광 필터(220)의 (광 경로 상의) 후방(+y축 방향)에 배치되어, 광 필터(220)를 거친 광을 포토 다이오드(224)로 포커싱한다.The
포토 다이오드(224)는 다른 광 트랜시버로부터 출력되어 광 트랜시버(100)로 유입되는 광을 수광한다. 포토 다이오드(224)는 다른 광 트랜시버로부터 출력된 광을 수광하여 센싱함으로써, 다른 광 트랜시버가 전송한 신호를 수신한다.The
스템(226)은 광 수신기(120) 내 구성, 특히 포토 다이오드(224)를 지지하며, 포토 다이오드(224)에서 발생하는 열을 외부로 방출한다.The
반파장판(230, Half Wave Plate)은 광 경로상에서 광 송신기(110)의 전방(-x축 방향)에 배치되어, 광 송신기(110)로부터 조사되는 광의 편광 방향을 일정한 방향(예를 들어, 시계방향)으로 45°만큼 회전시킨다.The
광 아이솔레이터(232)는 광 경로상에서 반파장판(230)의 전방(-x축 방향)에 배치되어, 반파장판(230)을 거친 광은 통과시키되 편광필터(234)에서 입사하는 광은 통과시키지 않는다. 광 아이솔레이터(232)는 광 송신기(110)와 가까운 끝단에서, 반파장판(230)에 의해 일정한 방향으로 45°만큼 회전된 편광방향을 갖는 광만을 통과시키는 제1 편광자를 포함한다. 한편, 광 아이솔레이터(232)는 다른 일 끝단(편광필터(234)와 가까운 끝단)에서는 전술한 편광자의 편광방향으로부터 일정한 방향으로 45°만큼 회전된 편광방향을 갖는 광만을 통과시키는 제2 편광자를 포함한다. 광 아이솔레이터(232)는 양 편광자들 사이에 유입된 광의 편광방향을 다시 일정한 방향으로 45°만큼 회전시키는 구성을 포함한다. 이에 따라, 광 송신기(110)로부터 광 아이솔레이터(232)로 조사되는 광은 제1 편광자를 통과하여 전술한 구성을 지나 편광방향이 45°만큼 (일정한 방향으로) 회전하며, 제2 편광자를 통과하게 된다. 반면, 광 아이솔레이터의 제2 편광자로 진입하는 광은 전술한 구성을 지나 편광방향이 45°만큼 (일정한 방향으로) 회전하며, 편광방향의 회전에 의해 제1 편광자와 90°의 편광방향의 차이가 발생하게 되어 제1 편광자를 통과하지 못하게 된다. The
광 송신기(110)에서 출력된 광은 반파장판(230)과 광 아이솔레이터(232)를 거치며 편광축이 일정한 방향으로 90°회전된 채로 진행하게 된다. The light output from the
편광필터(234)는 광 경로상에서 광 아이솔레이터(232)의 전방에 배치되어, 광 아이솔레이터(232)를 통과하는 광은 통과시키되 리셉터클(130)을 거쳐 유입되는 광은 반사시킨다. 편광필터(234)는 기 설정된 편광방향의 광만을 반사시키고 다른 방향의 광은 필터링한다. 이와 동시에, 편광필터(234)는 기 설정된 파장대역의 광은 통과시키되, 기 설정된 파장대역 이외의 광(인접한 파장대역)은 반사시킨다. 편광필터(234)가 통과시키는 편광 방향은 광 송신기(110), 특히, 광원(214)에서 조사되는 광의 편광방향과 90° 차이를 갖는 방향에 해당한다. 이러한 특징에 따라, 편광필터(234)는 광의 편광방향과 일치하는 편광성분(P 편광)만을 통과시키고, 광의 편광방향과 수직인 편광성분(S 편광)은 통과시키지 않는다. 광 송신기(110)에서 조사된 (송신)광은 기 설정된 파장대역을 갖기 때문에, 기 설정된 파장대역의 P 편광성분이 편광필터(234)를 통과하여 리셉터클(130)로 진행하게 된다. 반대로, 외부에서 리셉터클(130)로 유입된 광은 다른 광 트랜시버에서 동일한 편광성분(P 편광)을 가지며 출력되는 한편, 광 트랜시버(100)에서 출력되는 광과의 간섭이 발생하지 않도록 파장대역이 기 설정된 파장대역과 인접한 파장대역을 갖는다. 이러한 특징에 따라, 외부에서 리셉터클(130)을 거쳐 편광필터(234)로 유입되는 (수신)광은 편광필터(234)로부터 광 수신기(120)로 반사된다.The
편광필터(234)가 기 설정된 편광방향의 광만을 반사시킴으로써, 광 트랜시버(100)는 종래의 광 트랜시버보다 좁은 파장폭을 갖는 광을 송수신할 수 있다. 종래에는 주로 60nm 파장폭을 갖는 파장대역을 이용하여 광을 송수신하곤 했다. 예를 들어, 송신광이 1270 내지 1330 nm의 파장대역을 갖는 광이라면, 수신광은 1210 내지 1270nm이거나 1330 내지 1390nm의 파장대역을 갖는 광이 이용되었다. 이는 종래의 광 트랜시버 내 구성(특히, 분리필터)의 특성상 40nm 파장대역의 광들을 구분할 수 있었다. 다만, 광의 송·수신 과정에서 온도의 변화로 인한 시프트(Shift)가 약 6 내지 6.5nm 가량 발생할 수 있어, 송·수신 광의 간섭을 최소화하고자 반드시 60nm 파장폭을 가져야만 했다. 그러나 광 트랜시버(100)는 편광필터(234)를 포함함으로써, 종래의 파장폭보다 좁은 40nm 파장폭을 갖더라도 송·수신 광의 간섭을 방지할 수 있다. 이는 도 3 및 도 4의 그래프로부터 확인할 수 있다.Since the
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터와 종래의 필터의 파장에 따른 투과율을 도시한 그래프이다.3 and 4 are graphs showing transmittance according to wavelength of a filter according to an embodiment of the present invention and a conventional filter.
도 3을 참조하면, 편광필터(234)는 특정 편광방향의 광만을 통과시키기 때문에, 인접 파장대역으로의 잔상으로 인한 악영향이 최소화된다. 이에 따라, 예를 들어, 편광필터(234)가 1270 내지 1310nm의 파장대역을 갖는 광을 통과시키는 필터라면, 1280nm 대역부터 투과율이 급격히 감소하기 시작하여, 1300nm 내외에서 투과율이 거의 0%에 수렴하게 된다. 이로 인해, 온도 변화로 인한 시프트까지 고려하더라도, 편광필터(234)를 포함하는 광 트랜시버(100)는 40nm 파장폭을 갖더라도 송·수신 광의 간섭을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 3, since the
반면, 도 4를 참조하면, 종래의 편광필터는 1290nm 대역부터 투과율이 완만하게 감소하기 시작하여, 1320nm 내외에서야 투과율이 거의 0%에 수렴하고 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 종래의 편광필터는 온도 변화로 인한 시프트까지 고려하면, 종래의 편광필터를 포함하는 광 트랜시버는 적어도 60nm 파장폭을 가져야만 송·수신 광의 간섭을 방지할 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 4, it can be seen that the transmittance of the conventional polarizing filter begins to gradually decrease from the 1290 nm band, and the transmittance converges to almost 0% only at around 1320 nm. Therefore, considering a shift due to a temperature change in the conventional polarizing filter, the optical transceiver including the conventional polarizing filter must have a wavelength width of at least 60 nm to prevent interference of transmitted/received light.
다시 도 2를 참조하면, 편광필터(234)의 연직 하방(편광필터로부터 광이 반사되는 방향과 반대되는 방향, -y축 방향)에는 광 반사부(236)가 배치된다. 광 반사부(236)는 광 아이솔레이터(232) 및 편광필터(234)가 배치되는 하우징 내에 형성된 구조로서, 자신에 입사하는 광의 방향을 가변시킨다. 광 반사부(236)는 편광필터(234)의 연직 하방에 오목하게 패인 구조일 수도 있고 볼록하게 돌출된 구조일 수 있다. 이론적으로는 광 송신기(110)에서 출력되어 편광필터(234)로 입사하는 광은 편광필터(234)를 온전히 통과하여야 하지만, 현실적으로는 광 송신기(110)에서 출력된 광이 아주 적은 비율로 편광 필터(234)에서 반사되는 경우가 발생한다. 광 반사부(236)가 존재하지 않는다면, 편광 필터(234)에서 반사된 광은 하우징에 반사되어 광 수신기(120)로 유입되게 된다. 광 수신기(120)로 유입되는 경우, 결과의 왜곡을 유발하게 된다. 이를 방지하고자, 광 반사부(236)는 편광필터(234)의 연직 하방에서 연직 하방으로 (의도치 않게) 반사된 광의 경로를 가변시킨다. 광 반사부(236)에 의해 경로가 가변된 광은 광 수신기(120)로 입사하지 못하게 된다.Referring back to FIG. 2, a
리셉터클(130)은 스터브(Stub, 240) 및 하우징(242)을 포함한다.The
스터브(240)는 하우징(242) 내에 배치되어, 광 송신기(110)로부터 출력되는 광을 외부로 출력하며, 외부에서 유입되는 광을 편광필터(234)로 전달한다.The
하우징(242)는 내부에 스터브(240)를 포함하여, 스터브(240)를 외력으로부터 보호하며 스터브(240)를 고정시킨다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터부를 도시한 도면이다.5 is a view showing a heater according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 히터부(140)는 연성인쇄회로기판으로 구현될 수 있으며, 광 송신기의 후방에 연결된다. 히터부(140)는 저온에서 광 송신기의 활성을 향상시키며, 원가를 절감할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 5, the
도 5(a)와 같이, 히터부(140)는 내부에 마이크로 히터(510)를 포함함으로써, 광 송신기의 저온에서의 온도를 보상할 수도 있다. 또는, 도 5(b)와 같이, 히터부(140)는 내부에 패턴형 박막저항(520) 및 마이크로 스트립 라인을 포함하여 열을 제공할 수도 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 히터부(140)는 내부에 코일을 포함할 수도 있다.As shown in FIG. 5A, the
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
100: 광 트랜시버
110: 광 송신기
120: 광 수신기
130: 리셉터클
140: 히터부
210, 226: 스템
212, 224: 포토 다이오드
213: 서브마운트
214: 광원
216, 222: 렌즈
218, 242: 하우징
220: 광 필터
230: 반파장판
232: 광 아이솔레이터
234: 편광필터
236: 광 반사부
240: 스터브
510: 마이크로 히터
520: 패턴형 박막저항100: optical transceiver
110: optical transmitter
120: optical receiver
130: receptacle
140: heater part
210, 226: stem
212, 224: photodiode
213: submount
214: light source
216, 222: lens
218, 242: housing
220: optical filter
230: half-wave plate
232: optical isolator
234: polarization filter
236: light reflector
240: stub
510: micro heater
520: patterned thin film resistance
Claims (3)
기 설정된 편광방향을 갖는 광만을 통과시키며, 기 설정된 파장대역의 광은 통과시키되 나머지 파장대역의 광은 반사시키는 편광필터;
상기 광원부와 상기 편광필터의 광경로 상에 배치되어, 상기 편광필터로 진행하는 광만을 통과시키는 아이솔레이터;
상기 광원부와 상기 아이솔레이터의 광경로 상에 배치되어, 상기 아이솔레이터로 입사하는 광의 편광축을 45°회전시키는 반파장판;
상기 편광필터를 거친 광을 외부로 출력하는 페룰;
외부에서 출력되어 기 설정된 파장대역 이외의 파장대역을 가져 상기 편광필터로부터 반사된 광을 수광하는 수신단;
상기 광원부에서 광이 조사되는 방향의 반대방향에 상기 광원부와 연결되어, 상기 광원부의 온도를 보상하기 위해 상기 광원부로 열을 가하는 히터부; 및
상기 편광필터를 기준으로 상기 수신단과 반대되는 방향에 배치되어, 상기 광원부에서 출력되어 상기 편광필터로 입사하는 광 중 상기 편광필터로부터 반사된 광의 경로를 가변시키는 반사부를 포함하고,
상기 아이솔레이터는 상기 반파장판에 의해 45°회전된 편광방향을 갖는 광을 다시 45°회전시키는 편광자를 포함하며,
상기 히터부는 내부에 발열을 위한 수단을 포함한 연성인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuits Board)으로 구현되어, 상기 광원부와 연결되는 것을 특징으로 하는 광 트랜시버.A light source unit that has a preset wavelength band and irradiates linearly polarized light in a direction having a 90° phase difference from a preset polarization direction;
A polarization filter that passes only light having a preset polarization direction, passes light in a preset wavelength band, but reflects light in the remaining wavelength bands;
An isolator disposed on the light path of the light source unit and the polarization filter to pass only light traveling to the polarization filter;
A half-wave plate disposed on an optical path of the light source unit and the isolator to rotate a polarization axis of light incident on the isolator by 45°;
A ferrule for outputting the light passed through the polarization filter to the outside;
A receiving end that is output from the outside and has a wavelength band other than a preset wavelength band and receives light reflected from the polarizing filter;
A heater unit connected to the light source unit in a direction opposite to the direction in which light is irradiated from the light source unit to apply heat to the light source unit to compensate for the temperature of the light source unit; And
A reflecting unit disposed in a direction opposite to the receiving end with respect to the polarization filter, and changing a path of light reflected from the polarizing filter among light output from the light source unit and incident on the polarization filter,
The isolator includes a polarizer that rotates the light having a polarization direction rotated by 45° by the half-wave plate by 45°,
The heater unit is implemented as a flexible printed circuit board (FPCB: Flexible Printed Circuits Board) including a means for generating heat therein, the optical transceiver, characterized in that connected to the light source unit.
상기 광원부는,
선편광된 광을 조사하는 광원 및 조사되는 광을 수광하여 모니터링하는 포토 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 트랜시버.The method of claim 1,
The light source unit,
An optical transceiver comprising a light source for irradiating linearly polarized light and a photodiode for receiving and monitoring the irradiated light.
상기 광원부는,
상기 광원의 광경로 상의 전방에 조사된 광을 포커싱하는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 트랜시버.
The method of claim 2,
The light source unit,
And a lens for focusing light irradiated forward on the optical path of the light source.
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