KR102284163B1 - Multiplexer and Demultiplexer For Dense Wavelength Division Multiplex - Google Patents
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Abstract
표준 주파수 간격의 광필터 기술을 이용하여 표준 주파수 간격의 1/2 이하 수준으로 채널 간 주파수 간격이 더욱 조밀한 파장분할다중화 장치를 구현할 수 있도록 하는 기술적 구성이 제시된다. 본 발명에 따른 파장분할다중화 장치는, 소정의 주파수 간격을 갖는 다수의 제1광필터; 및, 상기 다수의 제1광필터와 동일한 소정의 주파수 간격을 가지고, 통과대역은 상기 제1광필터의 통과대역에 비해 상기 소정의 주파수 간격의 1/2 만큼 오프셋(offset)된 다수의 제2광필터; 를 포함하고, 상기 제1광필터의 통과대역 주파수에 대응되는 상기 제2광필터는 그 입력부가 상기 제1광필터의 통과부에 연결되어, 상기 제1광필터에서 일차 분리된 광신호를 상기 제2광필터에서 통과부 및 반사부 각각의 광신호로 재차 분리하도록 구성된다.A technical configuration is proposed to implement a wavelength division multiplexing device with a more dense frequency interval between channels to a level less than 1/2 of the standard frequency interval by using an optical filter technology with a standard frequency interval. A wavelength division multiplexing apparatus according to the present invention comprises: a plurality of first optical filters having a predetermined frequency interval; and a plurality of second optical filters having the same predetermined frequency interval as that of the plurality of first optical filters, and having a passband offset by 1/2 of the predetermined frequency interval compared to the passband of the first optical filter optical filter; and an input part of the second optical filter corresponding to the passband frequency of the first optical filter is connected to the pass part of the first optical filter, and the optical signal primary separated from the first optical filter is received. The second optical filter is configured to separate again into optical signals of the pass section and the reflection section.
Description
본 발명은 조밀 파장분할다중화 장치, 즉 조밀 파장분할다중화를 위한 광합파 및 광분파 장치(DeMUX)에 관한 것이다. The present invention relates to a dense wavelength division multiplexing device, that is, an optical multiplexer and optical demultiplexer (DeMUX) for dense wavelength division multiplexing.
급증하는 트래픽으로 인하여 물리계층의 전송 속도는 기하급수적으로 늘어나고 있다. 광대역 전송망에 적합한 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 기술은 이미 포화상태에 이르렀고 이에 대응하여 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing, 조밀 파장 분할 다중화)까지 상용화되었다. 기간망에서는 이러한 WDM과 DWDM을 활용하여 급증하는 트래픽에 대응하고 있다. Due to the rapid increase in traffic, the transmission speed of the physical layer is increasing exponentially. WDM (Wavelength Division Multiplexing) technology suitable for broadband transmission networks has already reached saturation, and DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing, Dense Wavelength Division Multiplexing) has been commercialized in response. The backbone network is responding to the rapidly increasing traffic by utilizing such WDM and DWDM.
이동 통신 속도도 스마트폰과 무선 데이터 사용량의 급증으로 4G에 이어 5G까지 발전하고 있다. 이러한 초고속 이동통신의 트래픽을 무선 신호로 모두 감당할 수는 없기 때문에 기지국에서 중계기까지는 주로 유선망(광통신)이 사용된다. 10Gbps이상의 초고속 전송을 하는 Front haul에서는 수 km에서 20km까지 이르는 멀지 않은 거리의 전송에 대해서, 외부 변조에 고가의 전송소자가 사용되는 C, L-band 보다 직접 변조 광전송소자를 사용할 수 있는 O-Band 가 각광받고 있다. O-Band의 경우 광섬유의 km당 전송손실은 C, L-Band에 비해 크지만 분산 손실이 작은 장점이 있기 때문에 수 내지 수십 km의 비교적 짧은 거리의 전송에 유리한 측면이 있다. Mobile communication speed is also developing from 4G to 5G due to the rapid increase in smartphone and wireless data usage. Since it is not possible to cover all the traffic of such high-speed mobile communication with wireless signals, a wired network (optical communication) is mainly used from the base station to the repeater. O-Band that can use direct modulation optical transmission device rather than C and L-band, where expensive transmission device is used for external modulation, for transmission over a distance ranging from several km to 20km in front haul with high-speed transmission of 10Gbps or more is in the spotlight. In the case of O-Band, the transmission loss per km of optical fiber is larger than that of C and L-Band, but since it has the advantage of small dispersion loss, it is advantageous for transmission over a relatively short distance of several to several tens of km.
하지만, ITU-T의 권고에 따른 DWDM의 경우 채널당 주파수 간격이 100GHz 또는 50GHz이다. 가장 많이 사용되는 C-Band(1525~1565nm) DWDM 의 경우 주파수 간격이 100GHz이면 파장 간격이 0.8nm이고, 주파수 간격이 50GHz일 경우 파장 간격이 0.4nm이다. 그런데 이 기준을 동일하게 O-Band(1270~1370nm)에 적용할 경우 100GHz간격이면 파장간격은 대략 0.537nm, 주파수 간격이 50GHz 간격일 경우는 파장 간격이 0.268nm로 매우 좁아진다는 점에 기술적 어려움이 있다. However, in the case of DWDM according to the recommendations of ITU-T, the frequency interval per channel is 100 GHz or 50 GHz. In the case of C-Band (1525~1565nm) DWDM, which is the most used, if the frequency interval is 100GHz, the wavelength interval is 0.8nm, and if the frequency interval is 50GHz, the wavelength interval is 0.4nm. However, if this standard is equally applied to O-Band (1270~1370nm), the wavelength interval is approximately 0.537nm at 100GHz interval, and when the frequency interval is 50GHz interval, the wavelength interval becomes very narrow to 0.268nm. there is.
DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing, 조밀 파장 분할 다중화)은 하나의 광섬유에 다수의 파장을 실어 보내기 위해 사용되는 기술인데 이러한 이종의 파장 신호를 하나의 광섬유로 모아주거나 분리시켜 주는 장치가 필요로 하다. 여러 파장의 광 신호를 모아주는 장치를 MUX, 분리시켜주는 것을 DeMux라고 한다. MUX와 DEMUX는 AWG(Arrayed Waveguide grating) 또는 다수의 TFF(Thin Film Filter)를 이용하여 구성될 수 있다. 하지만, AWG의 경우 O-BAND의 채널당 파장 간격이 좁아 신호를 분리해내기 어려우며, 인접 채널간의 신호 간섭을 억제하기가 어렵다. 또한, 일반적인 TFF를 이용한 MUX를 C, L-Band의 DWDM에 적용하더라도 0.4nm 채널 파장 간격의 박막필터(Thin Film Filter)를 만들기는 어렵다. 더욱이 O-Band의 경우 파장간격이 0.268nm로 현재까지 알려진 TFF 기술로는 구현되기 어렵다.Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) is a technology used to transmit multiple wavelengths on one optical fiber, and a device that collects or separates these different wavelength signals into one optical fiber is required. A device that collects optical signals of different wavelengths is called MUX, and a device that separates them is called DeMux. MUX and DEMUX may be configured using an arrayed waveguide grating (AWG) or a plurality of thin film filters (TFF). However, in the case of AWG, it is difficult to separate signals because the wavelength interval per channel of O-BAND is narrow, and it is difficult to suppress signal interference between adjacent channels. In addition, it is difficult to make a thin film filter with a channel wavelength interval of 0.4 nm even if MUX using general TFF is applied to DWDM of C and L-Band. Moreover, in the case of O-Band, the wavelength interval is 0.268 nm, which is difficult to implement with TFF technology known so far.
O-Band의 DWDM 망을 구현하기 위해선 상용 가능한 O-BAND DWDM용 MUX 및 DeMUX 장치를 구성할 수 있는 파장 분할 다중화 기술이 반드시 필요하다. C, L-Band 등의 광통신 대역에서도 더욱 조밀한 파장분할다중화를 실현하기 위해서는 박막필터 제조 기술의 한계를 극복할 방안이 필요하다. In order to implement an O-Band DWDM network, a wavelength division multiplexing technology capable of composing commercially available MUX and DeMUX devices for O-BAND DWDM is essential. In order to realize more dense wavelength division multiplexing even in optical communication bands such as C and L-Band, it is necessary to overcome the limitations of thin film filter manufacturing technology.
본 발명은 과도한 광손실 없이 매우 조밀한 파장 간격의 광신호를 모아주거나 분리시켜주는 광합파(MUX) 및 광분파(DeMUX) 기능을 갖는 파장분할다중화 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 표준 주파수 간격의 광필터 기술을 이용하여 표준 주파수 간격의 1/2 이하 수준으로 채널 간 주파수 간격이 더욱 조밀한 파장분할다중화 장치의 구성을 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a wavelength division multiplexing device having optical multiplexing (MUX) and optical demultiplexing (DeMUX) functions for collecting or separating optical signals with very dense wavelength intervals without excessive optical loss. More specifically, an object of the present invention is to provide a configuration of a wavelength division multiplexing device in which the frequency interval between channels is denser to the level of 1/2 or less of the standard frequency interval using an optical filter technology with a standard frequency interval. there is.
전술한 과제의 해결을 위하여 본 발명에 따른 파장분할다중화 장치는, 소정의 주파수 간격을 갖는 다수의 제1광필터; 및, 상기 다수의 제1광필터와 동일한 소정의 주파수 간격을 가지고, 통과대역은 상기 제1광필터의 통과대역에 비해 상기 소정의 주파수 간격의 1/2 만큼 오프셋(offset)된 다수의 제2광필터; 를 포함하고, 상기 제1광필터의 통과대역 주파수에 대응되는 상기 제2광필터는 그 입력부가 상기 제1광필터의 통과부에 연결되어, 상기 제1광필터에서 일차 분리된 광신호를 상기 제2광필터에서 통과부 및 반사부 각각의 광신호로 재차 분리하도록 구성된다.In order to solve the above problems, a wavelength division multiplexing apparatus according to the present invention includes a plurality of first optical filters having a predetermined frequency interval; and a plurality of second optical filters having the same predetermined frequency interval as the plurality of first optical filters, and having a passband offset by 1/2 of the predetermined frequency interval compared to the passband of the first optical filter optical filter; wherein the second optical filter corresponding to the passband frequency of the first optical filter has its input part connected to the pass part of the first optical filter, and receives the optical signal primary separated from the first optical filter. The second optical filter is configured to separate again into optical signals of the pass section and the reflection section.
상기 다수의 제1광필터 및 상기 다수의 제2광필터는 그 통과대역이 상기 소정의 주파수 간격으로 분포된 다수의 채널에 각각 대응되고, 제 n 채널의 제1광필터와 제 n 채널의 제2광필터가 서로 연결되어 제 n 광필터 그룹을 구성하며, 상기 제 n 광필터 그룹은 두 서브 채널의 광신호를 각각 출력하도록 구성될 수 있다. The plurality of first optical filters and the plurality of second optical filters respectively correspond to the plurality of channels having passbands distributed at the predetermined frequency intervals, and the first optical filter of the nth channel and the first optical filter of the nth channel The two optical filters may be connected to each other to form an n-th optical filter group, and the n-th optical filter group may be configured to output optical signals of two sub-channels, respectively.
상기 제1광필터는 통신 표준 채널 그리드의 규격에 따른 표준 광필터일 수 있다. The first optical filter may be a standard optical filter according to a standard of a communication standard channel grid.
상기 제1광필터 및 상기 제2광필터는 박막 필터(TFF, Thin Film Filter)일 수 있다. The first optical filter and the second optical filter may be a thin film filter (TFF).
한편, 상기 파장분할다중화 장치는, 상기 다수의 제1광필터에 대해 상기 다수의 제2광필터의 통과대역 주파수가 오프셋된 방향과 반대 방향으로 상기 소정의 주파수 간격의 1/2 만큼 오프셋(offset)된 다수의 제3광필터를 더 포함하고, 상기 제3광필터는 그 입력부가 상기 제2광필터의 반사부에 연결되어, 입력된 광신호 중 상기 제2광필터의 통과대역 성분이 제거된 광신호를 출력하도록 구성될 수 있다. Meanwhile, the wavelength division multiplexing device is configured to offset by 1/2 of the predetermined frequency interval in a direction opposite to the direction in which passband frequencies of the plurality of second optical filters are offset with respect to the plurality of first optical filters. ) of a plurality of third optical filters, wherein the input part of the third optical filter is connected to the reflection part of the second optical filter, and the passband component of the second optical filter is removed from the input optical signal. It may be configured to output an optical signal.
상기 파장분할다중화 장치는, 상기 제 n 광필터 그룹은 제 n-1 채널의 상기 제2광필터와 통과대역이 동일한 제3광필터를 더 포함하고(여기서 n은 자연수), 상기 제 n 광필터 그룹의 상기 제3광필터는 그 입력부가 상기 제 n 채널의 제2광필터의 반사부에 연결되어, 입력된 광신호 중 상기 제 n 채널의 제2광필터의 통과대역 성분이 제거된 광신호를 출력하도록 구성될 수 있다. In the wavelength division multiplexing apparatus, the nth optical filter group further includes a third optical filter having the same pass band as the second optical filter of an n-1 channel (where n is a natural number), and the nth optical filter In the third optical filter of the group, the input part is connected to the reflection part of the second optical filter of the n-th channel, and the passband component of the second optical filter of the n-th channel is removed from the input optical signal. may be configured to output
이때, 상기 다수의 제1광필터는 통신 표준 채널 그리드 규격에 따른 표준 광필터이고, 상기 소정의 주파수 간격은 100GHz이며, 상기 제2광필터 및 상기 제3광필터 각각의 통과부에서 출력되는 광신호의 주파수 간격은 50GHz으로 구성될 수 있다. In this case, the plurality of first optical filters are standard optical filters according to a communication standard channel grid standard, the predetermined frequency interval is 100 GHz, and the light output from each passing part of the second optical filter and the third optical filter. The frequency interval of the signal may be configured as 50 GHz.
본 발명에 따르면 과도한 광손실 없이 매우 조밀한 파장 간격의 광신호를 모아주거나 분리시켜주는 광합파 및 광분파 기능을 갖는 파장분할다중화 장치가 제공된다. 좀 더 구체적으로, 본 발명에 따르면 표준 주파수 간격의 광필터 기술을 이용하여 표준 주파수 간격의 1/2이하 수준으로 채널 간 주파수 간격이 더욱 조밀한 파장분할다중화 장치를 구성할 수 있다. 본 발명은 예컨대 채널 간 100GHz 간격의 광필터 기술을 이용하여 채널 간 50GHz 간격의 파장분할다중화 장치를 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다. 동일한 광필터 기술을 이용하여 더욱 조밀한 25GHz 간격의 파장분할다중화 장치를 구현할 수도 있다. According to the present invention, there is provided a wavelength division multiplexing device having optical multiplexing and optical demultiplexing functions for collecting or separating optical signals with very dense wavelength intervals without excessive optical loss. More specifically, according to the present invention, it is possible to configure a wavelength division multiplexing device with a more dense frequency interval between channels to a level of 1/2 or less of the standard frequency interval by using an optical filter technology with a standard frequency interval. The present invention has an effect of realizing a wavelength division multiplexing device with an interval of 50 GHz between channels by using, for example, an optical filter technology with an interval of 100 GHz between channels. Using the same optical filter technology, it is also possible to implement a more dense wavelength division multiplexing device with a 25 GHz interval.
도 1은 광필터를 이용한 파장분할다중화 장치의 기본적인 구성 및 기능을 예시한다.
도 2는 광필터의 기본적인 연결 형태 및 기능을 예시한다.
도 3는 표준 주파수 간격 광필터와 1/2 오프셋(보정) 광필터가 연결된 광필터 그룹의 연결 형태 및 기능을 예시한다.
도 4는 상기 도 3의 광필터 그룹을 이용한 파장분할다중화 장치의 개략적인 구성 및 기능을 예시한다.
도 5는 n채널의 표준 주파수 간격 광필터와 1/2 오프셋 광필터 및 n-1채널의 1/2 오프셋 광필터가 연결된 광필터 그룹의 연결 형태 및 기능을 예시한다.
도 6은 상기 도 5의 광필터 그룹을 이용한 파장분할다중화 장치의 개략적인 구성 및 기능을 예시한다. 1 illustrates a basic configuration and function of a wavelength division multiplexing apparatus using an optical filter.
2 illustrates a basic connection form and function of an optical filter.
3 illustrates a connection form and function of an optical filter group in which a standard frequency interval optical filter and a 1/2 offset (correction) optical filter are connected.
4 illustrates a schematic configuration and function of a wavelength division multiplexing apparatus using the optical filter group of FIG. 3 .
5 illustrates a connection form and function of an optical filter group in which an n-channel standard frequency interval optical filter, a 1/2 offset optical filter, and an n-1
6 illustrates a schematic configuration and function of a wavelength division multiplexing apparatus using the optical filter group of FIG. 5 .
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상이 좀 더 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명이 이하에 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The technical spirit of the present invention may be more clearly understood through the embodiments. The present invention is not limited to the embodiments described below.
도 1은 광필터를 이용한 파장분할다중화 장치의 기본적인 구성 및 기능을 예시한다. 1 illustrates a basic configuration and function of a wavelength division multiplexing apparatus using an optical filter.
광합파 및 광분파 기능을 수행하는 파장분할다중화 장치에서 광필터를 이용한 기존 방식의 구성은 채널 수(N)만큼의 광필터(10)를 포함한다. 본 도면은 N개의 채널 중 일부인 3개의 채널에 대응되는 광필터(11,12,13) 부분을 나타낸다. 상기 광필터(11,12,13)는 각 채널 중심파장(λ1,λ2,λ3) 주위의 특정 파장범위에서 통과대역을 가지는 대역통과형(bandpass) 필터로서, 광학 박막의 증착을 통해 제작된 박막필터(Thin Film Filter)를 포함하여 구성된다. 다수의 광필터(11,12,13)가 다수의 채널에 각각 대응되도록 배치된다. In the wavelength division multiplexing apparatus for performing optical multiplexing and optical demultiplexing functions, the conventional configuration using optical filters includes
서로 인접한 세 개의 채널을 가정하면, 어느 한 광필터(12)의 공통부 즉, 입사부는 한 인접 채널 광필터(11)의 반사부에 연결되고, 통과부는 해당 채널의 광신호를 출력하며, 반사부는 다른 인접 채널 광필터(13)의 공통부에 연결된다. 이와 같이 기존 방식으로 구성된 파장분할다중화 장치에서는 서로 인접한 채널의 광필터(11,12,13) 각각의 통과대역 중심파장(λ1,λ2,λ3) 사이사이의 파장 간격이 채널 간 파장 간격이 되고, 이것이 곧 채널 간 주파수 간격을 결정하게 된다. 이와 같은 방식의 파장분할다중화 장치에서 각 광필터의 통과대역 중심 주파수 사이의 간격이 곧 채널 간 주파수 간격이 된다. Assuming three channels adjacent to each other, the common part, that is, the incident part, of one
도 2는 광필터의 기본적인 연결 형태 및 기능을 예시한다. 2 illustrates a basic connection form and function of an optical filter.
상기 광필터(10)는 광신호가 입사되는 공통부와 통과대역의 광신호가 출력되는 통과부, 그리고 입사된 광신호로부터 상기 통과대역의 광신호를 제외한 나머지 광신호가 출력되는 반사부를 포함하여 구성된다. 상기 반사부에서의 광신호 파장 분포를 상기 공통부에서의 광신호 파장 분포와 비교해 보면 상기 통과대역에 해당하는 파장 범위에서 감쇠가 일어난 모습을 보인다. The
도 3는 표준 주파수 간격 광필터와 1/2 오프셋 광필터가 연결된 광필터 그룹의 연결 형태 및 기능을 예시한다. 도 4는 상기 도 3의 광필터 그룹을 이용한 파장분할다중화 장치의 개략적인 구성 및 기능을 예시한다.3 illustrates a connection form and function of an optical filter group in which a standard frequency interval optical filter and a 1/2 offset optical filter are connected. 4 illustrates a schematic configuration and function of a wavelength division multiplexing apparatus using the optical filter group of FIG. 3 .
본 발명에 다른 파장분할다중화 장치는, 소정의 주파수 간격을 갖는 다수의 제1광필터와, 상기 다수의 제1광필터와 동일한 소정의 주파수 간격을 가지고, 통과대역은 상기 제1광필터의 통과대역에 비해 상기 소정의 주파수 간격의 1/2 만큼 오프셋(offset)된 다수의 제2광필터를 포함한다. 상기 제1광필터의 통과대역 주파수에 대응되는 상기 제2광필터는 그 입력부가 상기 제1광필터의 통과부에 연결되어, 상기 제1광필터에서 일차 분리된 광신호를 상기 제2광필터에서 통과부 및 반사부 각각의 광신호로 재차 분리하도록 구성된다. A wavelength division multiplexing apparatus according to the present invention includes a plurality of first optical filters having a predetermined frequency interval, and the plurality of first optical filters having the same predetermined frequency interval as the plurality of first optical filters, and a pass band passes through the first optical filter. and a plurality of second optical filters offset by 1/2 of the predetermined frequency interval compared to the band. The input part of the second optical filter corresponding to the passband frequency of the first optical filter is connected to the pass part of the first optical filter, and the optical signal first separated from the first optical filter is transmitted to the second optical filter. is configured to be separated again into optical signals of the passing part and the reflecting part, respectively.
본 발명의 한 실시예에 따른 파장분할다중화 장치는 다수의 채널에 대해서 각 채널마다 표준 주파수 간격 광필터(10)(이하에서는 표준 광필터라 약칭함)와, 통과대역 파장을 상기 표준 광필터(10)에 대해서 표준 주파수 간격의 1/2만큼 오른쪽 혹은 왼쪽으로 오프셋(offset)한 1/2 오프셋 광필터(20)가 연결된 광필터 그룹을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 표준 광필터(10)와 상기 1/2 오프셋 광필터(20)는, 상기 표준 광필터(10)의 통과부로 출력된 광신호가 상기 1/2 오프셋 광필터(20)에 다시 입력되어 그 통과부 및 반사부를 통해 두 개의 서브 채널 광신호로 분리 출력되도록 하는 구조로 서로 연결된다. The wavelength division multiplexing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a standard frequency interval optical filter 10 (hereinafter abbreviated as a standard optical filter) for each channel for a plurality of channels, and a passband wavelength of the standard optical filter ( 10), the 1/2 offset
여기서 표준 광필터(10)는 상기의 제1광필터에 해당하는 것으로, 예컨대 통과대역 중심 주파수 간격이 100GHz가 되도록 제조된 다수의 광필터 중 어느 하나인, 제 n 채널의 표준 광필터(10)일 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 제 n 채널 표준 광필터(10)의 통과대역 중심 파장이 λn이라고 할 때, 상기 제 n 채널의 표준 광필터(10)와 함께 광필터 그룹을 구성하는 1/2 오프셋 광필터(20)는 그 통과대역 중심 파장이 상기 λn에서 오른쪽으로 50GHz 만큼 오프셋된 λn' 값을 갖게 된다. 그 결과 제 n 채널 표준 광필터(10)를 통과한 광신호는 다시 1/2 오프셋 광필터(20)를 거치면서 2개의 서브 채널 광신호, 즉 상기 1/2 오프셋 광필터(20)의 통과대역에 속하는 파장의 광신호와 상기 통과대역에 속하지 않는 파장의 광신호로 분리된다. 상기 1/2 오프셋 광필터(20)는 전술한 제2광필터에 해당된다. Here, the standard
본 명세서에서 '서브 채널'이라는 용어는 실질적으로는 본 발명에 따른 파장분할다중화 장치의 각 채널에 해당하며, 전술한 표준 주파수 간격의 표준 광필터(10) 각각에 대응되는 기존 '채널'과의 구별을 위해 사용된 것이다. In the present specification, the term 'sub-channel' substantially corresponds to each channel of the wavelength division multiplexing device according to the present invention, and is associated with the existing 'channel' corresponding to each of the standard
본 실시예에 따른 파장분할다중화 장치는 상기 도 3의 광필터 그룹을 전체 채널 수의 1/2 만큼 구비한다. 예를 들어, 하나의 표준 광필터(10)와 하나의 1/2 오프셋 광필터(20)를 포함하여 구성된 광필터 그룹 3개로 6개의 채널을 구성할 수 있다. 본 도면은 파장분할다중화 장치를 구성하는 다수 채널 중 일부를 예시한 것으로 이해될 수 있다. The wavelength division multiplexing apparatus according to this embodiment includes the optical filter group of FIG. 3 by 1/2 of the total number of channels. For example, six channels may be composed of three optical filter groups including one standard
본 발명에 대한 이해를 돕기 위해, 좀 더 구체적인 예를 들어 설명하기로 한다. 현재 ITU-T(국제전기통신연합 전기통신표준화부문)의 권고에 따른 DWDM 통신 표준으로서 가장 널리 활용되는 ITU-T G.694.1 (C-Band, 100GHz Spacing)의 채널 그리드는 아래와 같이 72개의 채널로 이루어진다.In order to help the understanding of the present invention, a more specific example will be described. The channel grid of ITU-T G.694.1 (C-Band, 100GHz Spacing), which is the most widely used as a DWDM communication standard according to the recommendations of the ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector), consists of 72 channels as shown below. is done
여기서 72개 채널에 대응되는 다수의 표준 광필터와, 통과대역 주파수를 이들 표준 광필터에 대해서 50GHz씩 오프셋 시킨 다수의 1/2 오프셋 광필터를 각각 서로 연결하여 72개의 광필터 그룹을 구성하면, 상기 도 4에 부분적으로 예시된 것과 같은 구성을 통해, 동일한 C-Band에서 50GHz 간격으로 144개의 서브 채널을 갖는 파장분할다중화 장치를 구현할 수 있다. Here, 72 optical filter groups are formed by connecting a plurality of standard optical filters corresponding to 72 channels and a plurality of 1/2 offset optical filters having the passband frequency offset by 50 GHz with respect to these standard optical filters, respectively, Through the configuration as partially illustrated in FIG. 4, a wavelength division multiplexing device having 144 sub-channels at intervals of 50 GHz in the same C-Band can be implemented.
상기 다수의 표준 광필터(10)와 상기 다수의 1/2 오프셋 광필터(20)는 채널 간 주파수 간격이 100GHz로서 동일하기 때문에, 동일 수준의 박막 필터 제조 기술로 제조될 수 있다. 결론적으로 본 발명에 따른 파장분할다중화 장치는 전술한 연결 구조의 광필터 그룹을 포함하는 구성으로 인해 광필터 제조 기술의 수준에 비해 두 배 이상 조밀한 주파수 간격의 파장분할다중화 장치를 제공할 수 있게 되는 것이다. Since the plurality of standard
여기서는 C-Band 채널 그리드의 예를 들어 설명하였으나, 본 발명에 따른 파장분할다중화 장치의 구성은 그에 한정되지 않으며, O-Band 등 다른 파장 영역에도 적용될 수 있다. O-Band(1270~1370nm)에 적용할 경우, 주파수 간격이 100GHz 간격이면 파장으로는 대략 0.537nm 간격이므로, 현재 수준의 박막 필터(TFF) 제조 기술로 통과대역의 주파수 간격이 100GHz인 다수의 표준 광필터 및 다수의 1/2 오프셋 광필터를 제조할 수 있으며, 이들이 서로 연결된 다수의 광필터 그룹을 구성함으로써 주파수 간격이 50GHz인, 또는 그보다 조밀한 주파수 간격의 파장분할다중화 장치를 제공할 수 있다. 한편, 다른 관점에서 보면, 채널 간 주파수 간격이 200GHz인 종래의 파장분할다중화 장치에 적용되는 수준의 광필터 기술을 이용하여 100GHz 간격의 파장분할다중화 장치를 구현할 수도 있다. Although the example of the C-Band channel grid has been described here, the configuration of the wavelength division multiplexing apparatus according to the present invention is not limited thereto, and may be applied to other wavelength regions such as O-Band. When applied to O-Band (1270~1370nm), if the frequency interval is 100GHz, the wavelength is approximately 0.537nm. It is possible to manufacture an optical filter and a plurality of 1/2 offset optical filters, and by configuring a plurality of optical filter groups connected to each other, a wavelength division multiplexing device having a frequency interval of 50 GHz or more dense than that can be provided. . On the other hand, from another point of view, a wavelength division multiplexing apparatus with an interval of 100 GHz may be implemented using an optical filter technology of the level applied to a conventional wavelength division multiplexing apparatus having a frequency interval of 200 GHz between channels.
도 5는 n채널의 표준 주파수 간격 광필터와 1/2 오프셋 광필터 및 n-1채널의 1/2 오프셋 광필터가 연결된 광필터 그룹의 연결 형태 및 기능을 예시한다. 도 6은 상기 도 5의 광필터 그룹을 이용한 파장분할다중화 장치의 개략적인 구성 및 기능을 예시한다.5 illustrates a connection form and function of an optical filter group in which an n-channel standard frequency interval optical filter, a 1/2 offset optical filter, and an n-1
본 실시예에 대한 설명에 앞서, 도 3에서 1/2 오프셋 광필터의 통과부 및 반사부로부터 출력된 두 서브 채널의 광신호를 보면, 상기 반사부 측의 광신호에는 상기 1/2 오프셋 광필터의 통과대역의 신호 성분이 존재하는 것을 볼 수 있다. 이로 인해 채널 간 격리도가 떨어지고, 누화(crosstalk)에 의해 통신 장애가 발생할 가능성이 있다. Prior to the description of this embodiment, looking at the optical signals of the two sub-channels output from the pass section and the reflector of the 1/2 offset optical filter in FIG. 3, the optical signal on the side of the reflector includes the 1/2 offset light It can be seen that there is a signal component in the passband of the filter. As a result, the degree of isolation between channels is lowered, and there is a possibility that a communication failure may occur due to crosstalk.
도 5에 도시된 실시예는 전술한 도 3 및 도 4의 실시예에 비해 채널 간 격리도를 향상시킬 수 있도록 구성된 광필터 그룹을 제시한다. 본 실시예에 따른 광필터 그룹은 표준 주파수 간격을 갖는 다수의 표준 광필터 중 제 n 채널의 표준 광필터(10)와, 상기 표준 주파수 간격의 1/2만큼 통과대역 주파수가 오프셋(offset)된 제 n 채널의 1/2 오프셋 광필터(20), 그리고 상기 제 n-1 채널의 1/2 오프셋 광필터(30)를 포함하여 구성된다. 상기 제 n 채널의 1/2 오프셋 광필터(20)와 제 n-1 채널의 1/2 오프셋 광필터(30)는 통과대역이 서로 중첩되지 않고, 통과대역의 중심 주파수 사이에 상기 표준 주파수 간격이 형성된다. 상기 제 n-1채널의 1/2 오프셋 광필터(30)는 제3광필터에 해당하는 것으로, 전술한 제1광필터 및 제2광필터와 함께 하나의 광필터 그룹을 구성한다. The embodiment shown in FIG. 5 presents an optical filter group configured to improve the degree of isolation between channels compared to the embodiments of FIGS. 3 and 4 described above. The optical filter group according to this embodiment includes a standard
본 실시예에 따른 광필터 그룹의 연결 관계를 보면, 상기 제 n 채널 표준 광필터(10)의 통과부에 상기 제 n 채널의 1/2 오프셋 광필터(20)의 공통부(입력부)가 연결되고, 상기 제 n 채널 1/2 오프셋 광필터(20)의 반사부에 상기 제 n-1 채널의 1/2 오프셋 광필터(30)의 공통부(입력부)가 연결된다. 상기 제 n 채널의 1/2 오프셋 광필터(20)의 통과부와 상기 제 n-1 채널의 1/2 오프셋 광필터(30)의 통과부에서 2 개의 서브 채널 각각의 광신호가 출력된다. Looking at the connection relationship of the optical filter groups according to this embodiment, the common part (input part) of the 1/2 offset
이와 같이, 상기 제 n-1 채널의 1/2 오프셋 광필터(30)를 이용하여 상기 제 n 채널의 1/2 오프셋 광필터(20)의 반사부에서 출력된 신호에서 그 통과대역과 중첩되는 파장의 신호 성분을 제거함으로써 서브 채널 간 신호의 분리도를 향상시킬 수 있다. 결과적으로 크로스톡에 따른 장애 발생 가능성을 낮출 수 있다. In this way, the signal output from the reflection unit of the 1/2 offset
도 6의 실시예에서 다수의 표준 주파수 간격 광필터, 즉 다수의 표준 광필터(11,12,13)는 채널 간 주파수 간격이 표준 주파수 간격, 예컨대 100GHz이고, 그 통과대역의 중심 주파수가 통신 표준에 따른 각 채널 주파수에 부합하는 다수의 광필터일 수 있다. 상기 제 n 채널 1/2 오프셋 광필터(21,22,23) 및 제 n-1 1/2 오프셋 광필터(31,32,33)는 인접 광필터 그룹 사이의 주파수 간격 측면에서는 상기 표준 광필터(11,12,13)와 동일하게 100GHz의 주파수 간격을 가지나, 통과대역의 중심 주파수 측면에서는 상기 표준 광필터(11,12,13)의 통과대역으로부터 50GHz(주파수 간격의 1/2)만큼 오프셋된 특성을 가지는 광필터일 수 있다. In the embodiment of Fig. 6, the plurality of standard frequency interval optical filters, that is, the plurality of standard
이상으로 본 발명의 실시예를 살펴보았으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto.
도시되지 않았으나, 앞서 설명된 본 발명의 기술적 사상을 확장하면 100GHz 간격의 표준 광필터를 이용하여 25GHz 간격의 파장분할다중화 장치를 구현하는 것도 가능하다. 예를 들면, 전술한 도 5의 실시예에서 제2광필터에 해당하는 1/2 오프셋 광필터(20)의 통과부 측에 상기 1/2 오프셋 광필터(20)의 통과대역을 중심으로 채널 간 주파수 간격의 1/2이 오프셋된, 즉 제1광필터에 해당하는 상기 표준 광필터(10)에 대해 통과대역이 채널 간 주파수 간격의 3/4만큼 오프셋된 제4광필터를 연결하고, 상기 제4광필터의 반사부에 다시 그와 상기 채널간 주파수 간격만큼 이격된 통과대역을 갖는 제5광필터를 부가하는 방식으로 확장해 나갈 수 있기 때문이다. Although not shown, it is also possible to implement a wavelength division multiplexing device with an interval of 25 GHz by using a standard optical filter with an interval of 100 GHz by extending the technical idea of the present invention described above. For example, in the above-described embodiment of FIG. 5 , the channel is centered on the pass band of the 1/2 offset
10, 11, 12, 13: 표준 주파수 간격 광필터
20, 21, 22, 23: 제 n 채널 1/2 오프셋 광필터
30, 31, 32, 33: 제 n-1 채널 1/2 오프셋 광필터10, 11, 12, 13: standard frequency interval optical filter
20, 21, 22, 23:
30, 31, 32, 33: n-1
Claims (7)
상기 다수의 제1광필터와 동일한 소정의 주파수 간격을 가지고, 상기 다수의 제1광필터 각각의 통과부에 그 입력부가 각각 연결되도록 배치되며, 통과대역은 상기 제1광필터의 통과대역에 비해 상기 소정의 주파수 간격의 1/2 만큼 오프셋(offset)된 다수의 제2광필터; 를 포함하고,
상기 다수의 제2광필터 각각은 상기 다수의 제1광필터의 통과부를 거쳐 일차 분리된 각 채널의 광신호를 상기 제2광필터의 통과부를 통해 출력되는 제1 서브 채널 광신호와 상기 제2광필터의 반사부를 통해 출력되는 제2 서브 채널 광신호로 재차 분리하여 출력하며,
상기 다수의 제2광필터마다 각각 대응되는 상기 제1 및 제2 서브 채널들로 구성된 다수의 서브 채널의 광신호 주파수 간격은 상기 소정의 주파수 간격의 1/2이 되도록 구성된,
파장분할다중화 장치.a plurality of first optical filters having a predetermined frequency interval; and,
The plurality of first optical filters have the same predetermined frequency interval, and their input units are respectively connected to the pass parts of each of the plurality of first optical filters, and the pass band is lower than the pass band of the first optical filters. a plurality of second optical filters offset by 1/2 of the predetermined frequency interval; including,
Each of the plurality of second optical filters transmits the optical signal of each channel that is firstly separated through the passing parts of the plurality of first optical filters, the first sub-channel optical signal outputted through the passing part of the second optical filter, and the second optical signal. The second sub-channel optical signal output through the reflection unit of the optical filter is separated and output again,
The optical signal frequency interval of the plurality of sub-channels composed of the first and second sub-channels respectively corresponding to each of the plurality of second optical filters is configured to be 1/2 of the predetermined frequency interval,
Wavelength division multiplexing device.
상기 다수의 제1광필터 및 상기 다수의 제2광필터는 그 통과대역이 상기 소정의 주파수 간격으로 분포된 다수의 채널에 각각 대응되고,
제 n 채널의 제1광필터와 제 n 채널의 제2광필터가 서로 연결되어 제 n 광필터 그룹을 구성하며, 상기 제 n 광필터 그룹은 두 서브 채널의 광신호를 각각 출력하도록 구성된,
파장분할다중화 장치.According to claim 1,
The plurality of first optical filters and the plurality of second optical filters respectively correspond to a plurality of channels having passbands distributed at the predetermined frequency intervals,
The first optical filter of the n-th channel and the second optical filter of the n-th channel are connected to each other to form an n-th optical filter group, wherein the n-th optical filter group is configured to output optical signals of two sub-channels, respectively;
Wavelength division multiplexing device.
상기 제1광필터는 통신 표준 채널 그리드의 규격에 따른 표준 광필터인,
파장분할다중화 장치.3. The method of claim 1 or 2,
The first optical filter is a standard optical filter according to a standard of a communication standard channel grid,
Wavelength division multiplexing device.
상기 제1광필터 및 상기 제2광필터는 박막 필터(TFF, Thin Film Filter)인,
파장분할다중화 장치.3. The method of claim 1 or 2,
The first optical filter and the second optical filter are thin film filters (TFF),
Wavelength division multiplexing device.
상기 다수의 제1광필터에 대해 상기 다수의 제2광필터의 통과대역 주파수가 오프셋된 방향과 반대 방향으로 상기 소정의 주파수 간격의 1/2 만큼 오프셋(offset)된 다수의 제3광필터를 더 포함하고,
상기 제3광필터는 그 입력부가 상기 제2광필터의 반사부에 연결되어, 입력된 광신호 중 상기 제2광필터의 통과대역 성분이 제거된 광신호를 출력하는,
파장분할다중화 장치.According to claim 1,
A plurality of third optical filters offset by 1/2 of the predetermined frequency interval in a direction opposite to the direction in which the passband frequencies of the plurality of second optical filters are offset with respect to the plurality of first optical filters including more,
the input part of the third optical filter is connected to the reflection part of the second optical filter to output an optical signal from which the passband component of the second optical filter is removed from the input optical signal;
Wavelength division multiplexing device.
상기 제 n 광필터 그룹은 제 n-1 채널의 상기 제2광필터와 통과대역이 동일한 제3광필터를 더 포함하고(여기서 n은 자연수),
상기 제 n 광필터 그룹의 상기 제3광필터는 그 입력부가 상기 제 n 채널의 제2광필터의 반사부에 연결되어, 입력된 광신호 중 상기 제 n 채널의 제2광필터의 통과대역 성분이 제거된 광신호를 출력하는,
파장분할다중화 장치.3. The method of claim 2,
The nth optical filter group further includes a third optical filter having the same pass band as the second optical filter of the n-1th channel (where n is a natural number),
The input part of the third optical filter of the nth optical filter group is connected to the reflection part of the second optical filter of the nth channel, and a passband component of the second optical filter of the nth channel among the input optical signals outputting the removed optical signal,
Wavelength division multiplexing device.
상기 다수의 제1광필터는 통신 표준 채널 그리드 규격에 따른 표준 광필터이고, 상기 소정의 주파수 간격은 100GHz이며, 상기 제2광필터 및 상기 제3광필터 각각의 통과부에서 출력되는 광신호의 주파수 간격은 50GHz인,
파장분할다중화 장치.7. The method of claim 6,
The plurality of first optical filters are standard optical filters according to a communication standard channel grid standard, the predetermined frequency interval is 100 GHz, and the optical signal output from each passing section of the second optical filter and the third optical filter is obtained. The frequency interval is 50 GHz,
Wavelength division multiplexing device.
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