KR102285021B1 - 양방향 광 어셈블리, 광 네트워크 유닛, 광 라인 단말, 및 수동 광 네트워크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 광 통신 기술 분야에 관한 것이고, 양방향 광 서브 어셈블리, 광 네트워크 유닛, 광 라인 단말, 및 수동 광 네트워크 시스템을 제공한다. 양방향 광 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리, 수신기 광 서브 어셈블리, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리, 및 광섬유 인터페이스를 포함한다. 송신기 광 경로 서브 어셈블리는, 방출 광선을 생성하고 방출 광선을 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 제공하도록 구성되고, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는, 광섬유 인터페이스에게, 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 투명하게 전달하고, 수신기 광 서브 어셈블리에게, 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 반사하도록 구성되고, 광섬유 인터페이스는, 그 외부로, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 송신하고, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 그 외부로부터 수신되는 수신 광선을 송신하도록 구성되며, 수신기 광 서브 어셈블리는 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에 의해 반사되는 수신 광선을 수신하도록 구성된다. 이는 사용 요구 사항을 충족시킬 수 없었던 비교적 큰 크기의 BOSA의 종래 기술의 문제점을 해결한다

Description

양방향 광 어셈블리, 광 네트워크 유닛, 광 라인 단말, 및 수동 광 네트워크 시스템
본 출원은 광섬유 통신 기술에 관한 것으로, 특히 양방향 광 서브-어셈블리, 광 네트워크 유닛, 광 라인 단말, 및 수동 광 네트워크 시스템에 관한 것이다.
수동 광 네트워크(Passive Optical Network, PON)에서는, 동일한 광섬유가 업스트림 및 다운 스트림 방향에서 사용된다. 기존의 PON에서는, 양방향 광 서브 어셈블리(Bi-directional Optical Sub-assembly, BOSA)가 단일 섬유 양방향 통신을 구현하기 위해 일반적으로 사용된다. BOSA는 두 개의 서브 어셈블리 - 송신기 광 서브 어셈블리(Transmitter Optical Sub-Assembly), TOSA) 및 수신기 광 서브 어셈블리(Receiving Optical Sub-Assembly, ROSA) - 를 통합한다. 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 TOSA 및 ROSA 각각에 배치된다.
하지만, 광섬유 액세스에 대한 대역폭 요구사항이 지속적으로 증가함에 따라, 크기가 비교적 큰 기존의 BOSA는 50G 또는 100G 이더넷 수동 광 네트워크(Ethernet Passive Optical Network, EPON) 등의 설계 요구 사항을 충족시킬 수 없다.
비교적 큰 크기의 BOSA의 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 BOSA, 광 네트워크 유닛(Optical Network Unit, ONU), 광 라인 단말(Optical Line Terminal, OLT), 및 수동 광 네트워크 시스템을 제공한다. 기술적 해결방안은 다음과 같다.
제1 측면에 따르면, BOSA가 제공된다. BOSA는 송신기 광 경로 서브 어셈블리, 수신기 광 서브 어셈블리, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리, 및 광섬유 인터페이스를 포함하고, 여기서
송신기 광 경로 서브 어셈블리는, 방출 광선을 생성하고 방출 광선을 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 제공하도록 구성되고,
파장 분할 다중화 서브 어셈블리는, 광섬유 인터페이스에게, 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 투명하게 전달하고, 수신기 광 서브 어셈블리에게, 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 반사하도록 구성되고,
광섬유 인터페이스는, 그 외부로, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 송신하고, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 그 외부로부터 수신되는 수신 광선을 송신하도록 구성되며,
수신기 광 서브 어셈블리는 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에 의해 반사되는 수신 광선을 수신하도록 구성된다.
방출 광선은 BOSA 내의 송신기 광 경로 서브 어셈블리에 의해 생성되어 외부로 방출되는 광선이다. 일반적으로, m개의 경로의 방출 광선이 있을 수 있으며, 여기서 m은 양의 정수이고, 각 경로의 방출 광선은 하나의 파장에 대응한다. 예를 들어, 파장이 λ1, λ2, λ3, 및 λ4인 4 개의 경로의 방출 광선이 있다. 유사하게, 수신 광선은 BOSA 내의 수신기 광 서브 어셈블리에 의해 외부로부터 수신된 광선이다. 일반적으로, n개 경로의 수신 광선이 있을 수 있고, 각 경로의 수신 광선은 하나의 파장에 대응한다. 예를 들어, 파장이 λ5, λ6, λ7, 및 λ8인 4 개 경로의 수신 광선이 있다. 게다가, m 및 n은 동일하거나 서로 다를 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 광섬유 인터페이스로 투명하게 전달하고, 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 수신기 광 서브 어셈블리로 반사시킨다. 즉, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리는 하나의 파장 분할 다중화 서브 어셈블리를 공유한다. 이는 BOSA의 서브 어셈블리의 수량을 감소시키고, BOSA의 크기를 감소시키며, 사용 요구 사항을 충족시킬 수 없었던 비교적 큰 크기의 BOSA의 종래 기술의 문제점을 해결하고, BOSA의 크기를 감소시키는 효과를 달성한다.
제1 가능한 구현에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 수신 편향 프리즘을 포함하고, 수신 편향 프리즘은 제1 굴절면, 제1 반사면, 제2 굴절면, 및 제3 굴절면을 포함하고, 여기서
제1 굴절면은 송신기 광 경로 서브 어셈블리에 대면하여 배치되고, 필름이 제1 굴절면 상에 배치되며, 필름은 방출 광선을 완전 송신하고 수신 광선을 완전 반사하도록 구성되고,
제1 반사면은, 제3 굴절면에게, 필름에 의해 반사되는 수신 광선을 반사하도록 구성되고,
제2 굴절면은 광섬유 인터페이스에 대면하여 배치되고, 제2 굴절면은, 광섬유 인터페이스에게, 제1 굴절면에 의해 투명하게 전달되는 방출 광선을 전파하고, 제1 굴절면에게, 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 전파하도록 구성되며,
제3 굴절면은 수신기 광 서브 어셈블리에 대면하여 배치되고, 제3 굴절면은 수신기 광 서브 어셈블리에게, 제1 굴절면에 의해 반사되는 수신 광선을 전파하도록 구성된다.
송신기 광 경로 서브 어셈블리에 대면하면서 또한 수신 편향 프리즘 상에 있는 표면 상에 배치된 필름이 방출 광선을 완전히 송신하고 수신 광선을 완전히 반사시킨다는 것은, 방출 광선의 파장인 파장의 광선이 필름을 통과한 이후에 투명하게 전달될 수 있고, 수신 광선의 파장인 파장의 광선이 필름을 통과한 후에 필름에 의해 반사될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 파장이 λ1, λ2, λ3, 및 λ4인 4 개의 경로의 방출 광선이 있고, 파장이 λ5, λ6, λ7, 및 λ8인 4 개 경로의 수신 광선이 있다고 가정한다. 이 경우, 파장이 λ1, λ2, λ3, 및 λ4인 광선이 필름을 통과한 후에, 광선은 필름을 투과하여 계속하여 전달될 수 있다. 반대로, 파장이 λ5, λ6, λ7, 및 λ8인 광선이 필름을 통과한 후, 필름은 광선을 반사시킨다.
실제 구현에서, 필름은 수신 편향 프리즘 상의, 송신기 광 경로 서브 어셈블리와 대면하는 표면 상에 피복되거나, 또는 수신 편향 프리즘 상의, 송신기 광 경로 서브 어셈블리와 대면하는 표면 상에 페인트되거나, 또는 분명히, 수신 편향 프리즘 상의, 송신기 광 경로 서브 어셈블리와 대면하는 표면에 부착될 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
수신 편향 프리즘 상의, 송신기 광 경로 서브 어셈블리와 대면하는 표면 상에 피복된 필름은 방출 광선을 완전히 송신하고 수신 광선을 완전히 반사시킨다. 이러한 방식으로, 방출 광선의 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 및 수신 광선의 파장 분할 다중화가 파장 분할 다중화 서브 어셈블리 내의 수신 편향 프리즘을 사용하여 구현되고, WDM 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리를 위해 별도로 배치될 필요가 없다. 이는 BOSA의 크기를 감소시킨다.
제1 가능한 구현을 참조하여, 제2 가능한 구현에서, 수신기 광 서브 어셈블리는 제3 굴절면에 대면하는 n개의 수신 광선-분배 필름을 포함하고, 여기서
i < n일 때, i번째 수신 광선-분배 필름은, 제3 굴절면에 의해 전파되는 하나의 경로의 수신 광선을 투명하게 전달하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 수신 편향 프리즘 상의 제2 반사면으로 반사하도록 구성되고, 제2 반사면은, 또 다른 경로의 수신 광선을 반사하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 제3 굴절면을 통해 i+1번째 수신 광선-분배 필름에게 전파하도록 구성되며, 여기서 1 ≤ i ≤ n이고, 제1 수신 광선-분배 필름은 n개의 수신 광선-분배 필름 중에서 송신기 광 경로 서브 어셈블리에 대면하는 필름이거나, 또는
i = n일 때, i번째 수신 광선-분배 필름은 제3 굴절면에 의해 전파되는 하나의 경로의 수신 광선을 투명하게 전달하도록 구성된다.
제3 가능한 구현에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 평면 광파 회로(Planar Lightwave Circuit, PLC)를 포함한다.
제4 가능한 구현에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 나란히 배치된 n개의 사전 배치 필름을 포함하고, 각 사전 배치 필름은 방출 광선을 투명하게 전달하도록 구성되고, 여기서
j < n일 때, j번째 사전 배치 필름은, 다양한 경로의 수신 광선 중 하나를 수신기 광 서브 어셈블리에게 반사하고, 다른 경로의 수신 광선을 j+1번째 사전 배치 필름에게 투명하게 전달하도록 구성되고, 여기서 1 ≤ j ≤ n이고, 제1 사전 배치 필름은 n개의 사전 배치 필름 중에서 광섬유 인터페이스에 대면하는 필름이거나, 또는
j = n일 때, j번째 사전 배치 필름은, 수신기 광 서브 어셈블리에게, j-1번째 사전 배치 필름에 의해 투명하게 전달되는 하나의 경로의 수신 광선을 반사하도록 구성된다.
수신기 광 서브 어셈블리 내의 n개의 사전 배치 필름 각각은 하나의 경로의 수신 광선을 반사하고, 방출 광선 및 또 다른 경로의 수신 광선을 투명하게 전달한다. 이러한 방식으로, 송신기 광 경로 서브 어셈블리의 WDM 및 수신기 광 서브 어셈블리의 WDM이 모두 n개의 사전 배치 필름을 사용하여 구현되며, WDM 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리에 대해 개별적으로 배치될 필요가 없다. 이는 BOSA의 크기를 감소시킨다.
제1 가능한 구현, 제2 가능한 구현, 제3 가능한 구현, 및 제4 가능한 구현을 참조하여, 제5 가능한 구현에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리 및 송신기 광 경로 서브 어셈블리는 제1 방향으로 나란히 배치되고, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리는 제2 방향으로 나란히 배치되며, 여기서 제1 방향은 제2 방향에 대해 수직이다.
제6 가능한 구현에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 제1 광 경로 편향 컴포넌트 및 제2 광 경로 편향 컴포넌트를 포함하고, 제1 광 경로 편향 컴포넌트는, 방출 광선을 광섬유 인터페이스에게 전파하고, 제2 광 경로 편향 컴포넌트를 통해 수신기 광 서브 어셈블리에게, 광섬유 인터페이스에 의해 수신되는 수신 광선을 전파하도록 구성된다.
제6 가능한 구현을 참조하여, 제7 가능한 구현에서, 제1 광 경로 편향 컴포넌트 및 송신기 광 경로 서브 어셈블리는 제1 방향으로 나란히 배치되고, 제2 광 경로 편향 컴포넌트 및 수신기 광 서브 어셈블리는 제1 방향으로 나란히 배치되고, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리는 제2 방향으로 나란히 배치되며, 여기서 제2 방향은 제1 방향에 대해 수직이다.
제1 측면 및 제1 측면의 다양한 가능한 구현을 참조하여, 제8 가능한 구현에서, 광섬유 인터페이스는 시준된 광 리셉터클일 수 있다. 시준된 광 리셉터클은 송신기 및 수신기의 커플링 효율을 향상시키고 수신기 감도를 개선시키기 위해 사용된다.
제9 가능한 구현에서, 송신기 광 경로 서브 어셈블리는 광 경로 편향 컴포넌트를 포함하고, 광 경로 편향 컴포넌트는 송신 편향 프리즘 또는 PLC이다.
제2 측면에 따르면, ONU가 제공되고, 여기서 ONU는 제1 측면에 따른 BOSA를 포함한다.
제3 측면에 따르면, OLT가 제공되고, 여기서 OLT는 제1 측면에 따른 BOSA를 포함한다.
제4 측면에 따르면, 수동 광 네트워크 시스템이 제공되고, 여기서 수동 광 네트워크 시스템은 ONU 및 OLT를 포함할 수 있다. ONU는 제1 측면에 따른 BOSA를 포함하거나, 및/또는 OLT는 제1 측면에 따른 BOSA를 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 BOSA와 관련된 구현 환경의 개략도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 BOSA과 관련된 1OOG EPON의 구조도이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 BOSA의 개략도이다;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 BOSA의 개략도이다;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사전 배치 필름 및 수신기 광 서브 어셈블리 사이의 위치 관계의 개략도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BOSA의 개략도이다; 그리고
도 7, 도 8, 및 도 9는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BOSA의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 수동 광 네트워크 시스템을 제공한다. 도 1에 도시된 대로, 수동 광 네트워크 시스템은 OLT(120), 광 분배 네트워크(Optical Distribution Network, ODN)(140), 및 ONU(160)를 포함할 수 있다.
OLT(120)는 광 액세스 네트워크(optical access network, OAN)의 핵심 부분이고, 복수의 서비스를 제공하는 플랫폼이다. 실제 구현에서, OLT(120)는 일반적으로 중앙 사무실에 위치되고, OAN의 네트워크 측 인터페이스를 제공하도록 구성된다. OLT(120)의 주요 기능은 다음과 같다. 먼저, PON 네트워크의 업스트림 액세스를 완료하기 위해 상위 계층 네트워크에 연결하는 단계, 둘째, ONU(160)에 대한 제어, 관리 및 범위와 같은 기능을 구현하기 위해, ODN(140)을 사용하여 ONU(160)에 연결하는 단계. 실제 구현에서, 광 모듈은 OLT(120) 내에 배치된다. 광 모듈은, 광 신호를 광 섬유로 전송하기 위해, 전기 신호를 광 신호로 변환하도록 구성된다.
ODN(140)은 OLT(120)를 ONU(160)에 연결하는 광 전송 매체이다. 실제 구현에서, ODN(140)은 수동 소자, 예를 들어 분할기(splitter)를 포함할 수 있다.
ONU(160)는 광 네트워크 내의 사용자단 장비이다. 실제 구현에서, ONU(160)는 일반적으로 사용자단에 위치되고, OAN의 사용자 측 인터페이스를 제공하도록 구성되고, 사용자에게 음성, 데이터, 및 멀티미디어 서비스를 제공하도록, 이더넷 계층 2 및 이더넷 계층 3 기능을 구현하기 위해, OLT(120)와 협력한다. 실제 구현에서, 광 모듈은 ONU(160) 내에 배치된다. 광 모듈은, 광 신호를 광섬유로 전송하기 위해, 전기 신호를 광 신호로 변환하도록 구성된다. 실제 구현에서, 복수의 ONU(160)가 존재할 수 있다. 도 1에서, k개의 ONU가 예시로서 사용되며, 여기서 k는 양의 정수이다.
앞서 설명한 수동 광 네트워크는 이더넷 수동 광 네트워크(Ethernet PON, EPON), 또는 기가비트 가능 수동 광 네트워크(Gigabit-Capable PON, GPON), 또는 XG-PON 등일 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다. 게다가, OLT(120) 내의 광 모듈은 아래의 실시예에서 제공되는 양방향 광 서브 어셈블리를 포함할 수 있거나, 또는 ONU(160)의 광 모듈은 다음의 실시예에서 제공되는 양방향 광 서브 어셈블리를 포함할 수 있다. 분명히, OLT(120) 내의 광 모듈 및 ONU(160) 내의 광 모듈 각각은 아래의 실시예에서 제공되는 양방향 광 서브 어셈블리를 더 포함할 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
수동 광 네트워크 시스템이 100G EPON 인 예시가 사용된다. 도 2는 100G EPON의 아키텍처를 도시한다. 도 1b에 도시된 대로, 광 송수신기 모듈의 각 경로가 25G 대역폭을 구현하면, OLT는 4-경로 광 송수신기 모듈을 포함할 수 있다. 4-경로 광 송수신기 모듈은 다음의 실시예에서 제공되는 양방향 광 서브 어셈블리 구현을 포함할 수 있다. ONU는 실제 사용 요구 사항에 따라 25G, 50G, 100G 또는 더 큰 속도를 가질 수 있고, 즉, ONU 내의 광 송수신기 모듈은 하나의 경로, 두 개의 경로, 또는 네 개의 경로, 또는 그 이상의 경로를 가질 수 있다. ONU 내의 광 송수신기 모듈이 두 개의 경로, 또는 네 개의 경로, 또는 그 이상의 경로를 가질 때, 광 송수신기 모듈은 다음의 실시예에서 양방향 광 서브 어셈블리를 사용하여 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 광 서브 어셈블리(bi-directional optical sub-assembly, BOSA)의 개략도이다. 도 3에 도시된 대로, BOSA는 송신기 광 경로 서브 어셈블리(transmitter optical path sub-assembly)(310), 수신기 광 서브 어셈블리(receiver optical sub-assembly)(320), 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(wavelength division multiplexing sub-assembly)(330), 및 광섬유 인터페이스(optical fiber interface)(340)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 대로, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310) 및 수신기 광 서브 어셈블리(320)는 제1 방향(11)으로 나란히 배치된다. 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(330)는 수신 편향 프리즘(receiving deflecting prism)일 수 있다. 도 3에 도시된 대로, 수신 편향 프리즘(330) 및 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)는 제1 방향(11)으로 나란히 배치되고, 수신 편향 프리즘(330) 및 수신기 광 서브 어셈블리(320)는 제2 방향으로 나란히 배치된다. 제1 방향(11)은 제2 방향(22)에 대해 수직이다. 본 실시예에서 나란히 배치되는 것은 엄격한 의미의 평행 배열일 수 있고, 즉, 평행한 물체가 완전히 정렬되거나, 또는 제2 방향에서의 교차를 의미할 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
수신 편향 프리즘(330)은 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)에 의해 생성 및 방출된 방출 광선을 수신하고, 광섬유 인터페이스(340)를 통해 수신된 방출 광선을 외부로 전송할 수 있다. 게다가, 수신 편향 프리즘(330)은 또한, 수신기 광 서브 어셈블리(320)에게, 광섬유 인터페이스(340)에 의해 외부로부터 수신된 수신 광선을 송신할 수 있다.
수신 편향 프리즘(330)은 3차원 프리즘이다. 수신 편향 프리즘(330)의 형상 및 구조는 본 실시예에서 한정되지 않는다. 게다가, 실제 구현에서, 도 3에 도시된 대로, 수신 편향 프리즘(330)은 제1 굴절면(refraction surface)(331), 제1 반사면(reflection surface)(332), 제2 굴절면(333), 및 제3 굴절면(334)을 포함할 수 있다.
제1 굴절면(331)은 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)에 대면하여 배치된다. 필름이 제1 굴절면(331) 상에 배치된다. 필름은 방출 광선을 완전히 전달하고 수신 광선을 완전히 반사시키도록 구성된다. 선택적으로, 필름은 제1 굴절면(331) 상에 피복되거나(plated), 또는 제1 굴절면(331)에 페인트되거나(painted), 또는 제1 굴절면(331)에 부착될 수 있다. 이는 한정되지 않는다. 실제 구현에서, 필름은 전체 제1 굴절면(331)을 덮는다.
필름은 방출 광선을 완전히 전달하고 수신 광선을 완전히 반사시키도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 굴절면(331)을 통과할 때, 방출 광선은 바로 투명하게 전달되고, 광선의 전파 방향을 변경하지 않고 계속하여 전달된다. 하지만, 수신 광선이 제1 굴절면(331)을 통과할 때, 수신 광선은 반사된다. 결과적으로, 수신 광선의 전파 방향은 변경된다. 선택적으로, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)에 의해 생성되는 방출 광선에는 m개의 경로가 있을 수 있다. 각 경로의 방출 광선은 하나의 파장에 대응한다. 필름은 m개의 파장으로 모든 방출 광선을 투명하게 전달하도록 구성된다. 각 경로의 방출 광선은 하나의 송신 광 경로를 사용하여 전달될 수 있다(본 실시예 내에서 설명되는 송신 광 경로는 방출 광선의 생성에서 시작하여 광섬유 인터페이스(340)를 통해 외부로의 방출 광선의 송신으로 끝나는 완전한 광 경로이다). 광섬유 인터페이스(340)로부터의 수신 광선에는 n개의 경로가 있을 수 있다. 각 경로의 수신 광선은 하나의 파장에 대응한다. 필름은 모든 수신 광선을 n개의 파장으로 반사시키도록 구성된다. 각 경로의 수신 광선은 하나의 수신 광 경로를 사용하여 송신된다(도 3은 하나의 수신 광 경로(360) 및 하나의 송신 광 경로(370)를 개략적으로 도시한다). 앞선 설명에서, m 및 n은 1보다 큰 정수이고, m 및 n의 값은 동일하거나 서로 다를 수 있다. 예를 들어, m = n = 4이라고 가정하면, 파장이 λ1, λ2, λ3, 및 λ4 인 방출 광선에는 4개의 경로가 있고, 파장이 λ5, λ6, λ7, 및 λ8인 수신 광선에는 4개의 경로가 있다. 이 경우, 파장이 λ1, λ2, λ3, 및 λ4 인 광선이 필름(332)을 통과한 후에, 광선은 필름(332)을 투과하여 계속 전달될 수 있다. 반대로, 파장이 λ5, λ6, λ7, 및 λ8인 광선이 필름(332)을 통과한 후에, 필름(332)은 광선을 반사시킨다.
실제 구현에서, 필름의 재료는 다중화를 위해 BOSA에 의해 요구되는 다양한 경로의 방출 광선의 파장(예를 들어, 위에서 언급된 λ1, λ2, λ3, 및 λ4) 및 다양한 경로의 수신 광선의 파장(예를 들어, 위에서 언급된 λ5, λ6, λ7, 및 λ8)에 기반하여 선택될 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
제1 반사면(332)은, 제3 굴절면(334)에게, 필름에 의해 반사된 수신 광선을 반사시키도록 구성된다. 제1 굴절면(331) 상에 배치된 필름이 수신 광선을 반사한 이후, 수신 광선은 제1 반사면(332)에 의해 반사되고 제3 굴절면(334)에 도달한다. 본 실시예 내의 제1 반사면(332)은, 제1 굴절면(331)에 의해 반사되는 수신 광선이 제3 굴절면(334)에게 반사될 때 사용되는 모든 반사면의 포괄적인 용어이다. 실제 구현에서, 제1 반사면(332)은 하나의 표면이거나, 또는 복수의 표면일 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
제2 굴절면(333)은 광섬유 인터페이스(340)에 대면하여 배치된다. 제2 굴절면(333)은, 광섬유 인터페이스(340)에게, 제1 굴절면(331)에 의해 투명하게 전달되는 방출 광선을 전파하고, 제1 굴절면(331)에게, 광섬유 인터페이스(340)로부터의 수신 광선을 전파하도록 구성된다.
제3 굴절면(334)은 수신기 광 서브 어셈블리(320)에 대면하여 배치된다. 제3 굴절면(334)은 수신기 광 서브 어셈블리(320)에게, 제1 굴절면(331)에 의해 반사되는 수신 광선을 전파하도록 구성된다.
선택적으로, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)는 송신단 광 경로 편향 컴포넌트(transmit end optical path deflecting component)(311)를 포함할 수 있다. 수신 편향 프리즘(330)은 송신단 광 경로 편향 컴포넌트(311)에 대면할 수 있다. 송신단 광 경로 편향 컴포넌트(311)는 송신 편향 프리즘 또는 평면 광파 회로(Planar Lightwave Circuit, PLC)일 수 있다. 도 3에서, 송신단 광 경로 편향 컴포넌트(311)가 송신 편향 프리즘인 예시가 단지 설명을 위해 사용된다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다. PLC는 배열 도파관 격자(Array Waveguide Grating, AWG), 또는 마하-젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer, MZI), 또는 광자 크리스탈(Photonic Crystal, PC) 등일 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
선택적으로, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)는 아이솔레이터(isolator)(312)를 더 포함할 수 있다. 아이솔레이터(312)는 송신단 광 경로 편향 컴포넌트(311) 및 수신 편향 프리즘(330) 사이에 위치하고, 아이솔레이터(312)는 BOSA 내에서 방출 광선 이외의 광선을 고립시키도록 구성된다. 실제 구현에서, 스페이서(spacer)(350)가 방출 광선 및 수신 광선 사이의 상호 간섭을 피하기 위해, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310) 및 수신기 광 서브 어셈블리(320) 사이에 배치될 수 있다. 방출 광선을 수신 편향 프리즘(330)에게 전달하기 위해 사용되는 갭(gap)이 스페이서(350) 내에 배치된다. 아이솔레이터(312)는 갭에 배치될 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
필름은 수신 편향 프리즘(330) 상에서, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)와 대면하는 제1 굴절면(331) 상에 배치되고, 필름(332)은 방출 광선을 완전히 전달한다. 그러므로, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)가 방출 광선을 방출한 이후, 방출 광선은 수신 편향 프리즘(330)을 통과하여 광섬유 인터페이스(340)에 도달할 수 있고, 이후 광섬유 인터페이스(340)에 의해 외부로 보내진다. 유사하게, 필름은 수신 광선을 완전히 반사시킨다. 따라서, 광섬유 인터페이스(340)가 수신 광선을 수신한 이후, 수신 광선은 수신 편향 프리즘(330)을 통해 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)에 도달하지 않는다. 이는 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310) 내의 간섭을 회피시킨다.
분명히, 실제 구현에서, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)는 다른 컴포넌트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3를 참조하면, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)는, 제1 방향(11) 내에, 제2 방향(22)으로 나란히 배치된 m개의 백라이트(backlight)(313), 제2 방향(22)으로 나란히 배치된 m개의 전달 튜브 코어(transmitting tube core)(314), 제2 방향(22)으로 나란히 배치된 m개의 전달 수렴 렌즈(transmitting converging lens)(315), 제2 방향(22)으로 나란히 배치된 m개의 송신단 광선-분배 필름(transmit end light-splitting film)(316) 등을 순차적으로 포함하고, 여기서 m은 방출 광선의 경로의 수량이고, m의 값은 n의 값과 동일하거나 서로 다를 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
수신기 광 서브 어셈블리(320)는 제3 굴절면(334)과 대면하는 n개의 수신 광선-분배 필름(321)을 포함한다.
i < n 일 때, i 번째 수신 광선-분배 필름은, 제3 굴절면(334)에 의해 전파되는, 하나의 경로의 수신 광선을 투명하게 전달하고, 수신 편향 프리즘(330) 상의 제2 반사면(335)으로 또 다른 경로의 수신 광선을 반사시키도록 구성된다. 제2 반사면(335)은, 또 다른 경로의 수신 광선을 반사하고, 제3 굴절면(334)을 통해 또 다른 경로의 수신 광선을 i+1번째 수신 광선-분배 필름으로 전파시키도록 구성되며, 여기서 1 ≤ i ≤ n 이고, 제1 수신 광선-분배 필름은 n개의 수신 광선-분배 필름(321) 중에서 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)에 대면하는 필름이다.
제1 수신 광선-분배 필름이 송신기 광 경로 서브 어셈블리(310)와 대면하기 때문에, n개의 수신 광선-분배 필름 중에서 제1 수신 광선-분배 필름은 먼저 제1 굴절면(331)에 의해 반사되는 수신 광선을 수신하고, 수신 경로 중 하나의 수신 광선을 투명하게 전달하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 수신 편향 프리즘(330)으로 반사하며, 수신 편향 프리즘(330)상의 제2 반사면(335)을 사용함으로써 또 다른 경로의 수신 광선을 반사한다. 유사하게, 제2 수신 광선-분배 필름은, 마지막 수신 광선-분배 필름이 마지막 경로의 수신 광선을 수신하기 전까지, 수신 경로 중 하나의 수신 광선을 투명하게 전달하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 수신 편향 프리즘(330)으로 반사시키고, 또 다른 경로의 수신 광선을 수신 편향 프리즘(330) 상의 제2 반사면(335)을 사용하여 제2 수신 광선-분배 필름에게 반사시키는 것을 계속한다. 본 실시예에서 설명되는 제2 반사면(335)은, 수신 편향 프리즘(330) 상의 이전 수신 광선-분배 필름에 의해 반사되는 수신 광선을, 다음 수신 광선-분배 필름에 반사시키도록 구성된 표면이다. 실제 구현에서, 하나 이상의 제2 반사면(335)이 있을 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지는 않는다. 게다가, 제2 반사면(335) 및 제1 반사면(332)은 동일한 반사면 일 수도 있고, 또는 서로 다른 반사면일 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
i = n 일 때, i번째 수신 광선-분배 필름은 제3 굴절면(334)에 의해 전파되는 하나의 경로의 수신 광선을 투명하게 전달하도록 구성된다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, n = 4 및 4개의 수신 광선-분배 필름은 왼쪽에서 오른쪽으로 순차적으로 제1 수신 광선-분배 필름, 제2 수신 광선-분배 필름, 제3 수신 광선-분배 필름, 및 제4 수신 광선-분배 필름이다. 수신 편향 프리즘(330)은 도 3에 도시된 형상인 것으로 가정하고, 제1 수신 광선-분배 필름은 먼저 수신 편향 프리즘(330)에 의해 보내진 수신 광선을 수신하는 것으로 가정한다. 이 경우, 제1 수신 광선-분배 필름은 4개 경로의 수신 광선 중에서 파장이 λ5 인 수신 광선을 투명하게 전달하고, 파장이 λ6, λ7, 및 λ8인 수신 광선을 반사시키고, 파장이 λ6, λ7, 및 λ8 인 수신 광선을 제2 반사면(335)으로 반사시킬 수 있다. 제2 반사면(335)은 파장이 λ6, λ7, 및 λ8인 수신 광선을 제2 수신 광선-분배 필름으로 반사시킨다. 제2 수신 광선-분배 필름은 3개의 수신 경로의 수신 광선, 즉, 파장이 λ6, λ7, 및 λ8인 수신 광선 중에서 파장이 λ6인 수신 광선을 투명하게 전달하고, 파장이 λ7 및 λ8인 수신 광선을 제2 반사면(335)으로 반사시킬 수 있다. 제2 반사면(335)은 파장이 λ7 및 λ8인 수신 광선을 제3 수신 광선-분배 필름에 반사시킨다. 유사하게, 제3 수신 광선-분배 필름은 2개의 수신 경로의 수신 광선, 즉 파장이 λ7 및 λ8인 수신 광선 중에서 파장이 λ7인 수신 광선을 투명하게 전달하고, 파장이 λ8인 수신 광선을 제2 반사면(335)으로 반사시킬 수 있다. 제2 반사면(335)은 파장이 λ8인 수신 광선을 제4 수신 광선-분배 필름으로 반사시킨다. 제4 수신 광선-분배 필름은 파장이 λ8인, 수신 경로의 수신 광선을 투명하게 전달할 수 있다.
선택적으로, 수신기 광 서브 어셈블리(320)는 제2 방향(22) 내에 순차적으로, 제1 방향(11)으로 나란히 배치된 n개의 수렴 렌즈(converging lens)(322) 및 제1 방향(11)으로 나란히 배치된 n개의 수신 튜브 코어(receiving tube core)(323)를 더 포함할 수 있고, 여기서 n은 1보다 큰 정수이고, n은 수신 광선의 경로의 수량을 나타낸다. 실제 구현에서, 수신 튜브 코어(323)는 애벌랜치 포토 다이오드(Avalanche photodiode, APD) 또는 포토 다이오드(Photo-Diode, PD)일 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
광섬유 인터페이스(340)는 시준된(collimated) 광 리셉터클(optical receptacle)일 수 있다. 이 경우, 방출 광선 및 수신 광선은 광섬유 인터페이스(340) 내에서 병렬로 전송된다. 시준된 광 리셉터클은 송신기 및 수신기 커플링 효율을 개선시키고 수신기 감도를 개선시키기 위해 사용된다. 실제 구현에서, 광섬유 인터페이스(340)는 SC 리셉터클(Square Connector Receptacle) 또는 LC 리셉터클(Little Connector Receptacle)일 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
더 주목해야 할 첫 번째 사항은 BOSA가 레이저 다이오드 드라이버(Laser Diode Driver, LDD) 칩을 추가로 통합할 수 있다는 것이다. LDD 드라이버는 수신 튜브 코어(323) 및 송신 튜브 코어(314)를 제어하도록 구성된다. 세부 사항은 여기에서 설명되지 않는다.
추가로 주목할 필요가 있는 두 번째 사항은, 실제 구현에서, BOSA는 쿼드 소형 폼-팩터 플러그형 광 모듈(28)(Quad Small Form-factor Pluggable 28, QSFP 28)을 사용하여 패키징될 수 있다는 것이다. BOSA를 패키징하는 단계는 다음을 포함할 수 있다. (1) 수신 튜브 코어를 고정한다. 여기서 수신 튜브 코어를 고정하는 것의 오류는 3μm 미만일 수 있고 일반적으로 1μm이다. (2) 수신 편향 프리즘을 고정하고, 수신기 광 서브 어셈블리 내의 일측 상의 컴포넌트를 제1 방향으로 고정 및 조정한다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 수신기 광 서브 어셈블리 내의 λ5에 대응하는 수렴 렌즈 및 수신 광선-분배 필름이 광 경로 커플링을 구현하기 위해 고정되고 조정될 수 있다. (3) 수신기 광 서브 어셈블리 내의 타측 상의 컴포넌트를 제1 방향으로 고정하고 조정한다. 예를 들어, λ8에 대응하는 수렴 렌즈 및 수신 광선-분배 필름이 광 경로 커플링을 구현하기 위해 고정되고 조정된다. (4) 광 경로 커플링을 구현하기 위해, 수신기 광 서브 어셈블리 내의 고정된 컴포넌트의 두 측 사이에 위치하는 다양한 경로의 컴포넌트를 고정하고 조정한다. (5) 송신기 광 경로 서브 어셈블리 내의 송신기 튜브 코어를 고정하고, 수신 편향 프리즘에 인접하면서 또한 송신기 광 경로 서브 어셈블리 내의 일 경로의 컴포넌트(즉, 송신 편향 프리즘에 의해 반사되지 않는 일 경로의 방출 광선을 송신하는 컴포넌트)를 고정하고 조정한다. 예를 들어, 평행 광선 커플링(parallel light coupling)을 구현하기 위해, 도 3 내의 λ1에 대응하는 컴포넌트를 고정한다. (6) 송신기 광 경로 서브 어셈블리 내의 제2 방향으로 고정된 컴포넌트로부터 떨어져 있는 일 경로의 컴포넌트의 고정 및 조정한다. 예를 들어, 광 경로 커플링을 구현하기 위해, 도 3 내에서 λ4에 대응하는 컴포넌트를 고정시킨다. (7) 송신 편향 프리즘을 고정하고, 여러 다른 경로의 컴포넌트를 고정시킨다. 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리는 모두 FPC(Flexible Printed Circuit) 보드에 고정되고, 수신기 광 서브 어셈블리가 위치하는 FPC는 고정 컴포넌트가 위치하고 있는 면의 반대 방향으로 휘어있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
또한 명심해야 할 것은, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리가 도면에 도시된 구조인 예시는 단지 도 3에서만 사용된다는 것이다. 실제 구현에서, 수신기 광 서브 어셈블리는 대안적으로 시계 방향으로 180 °회전될 수 있다. 이 경우, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 내의 송신단 광 경로 편향 컴포넌트도 180 °만큼 시계 방향으로 회전된다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
본 실시예에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(330)가 수신 편향 프리즘인 예시는 사용될 뿐이다. 실제 구현에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(330)는 대안적으로 PLC일 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다.
결론적으로, 본 실시예에서 제공되는 BOSA에 따르면, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 광섬유 인터페이스로 투명하게 전달하고, 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 수신기 광 서브 어셈블리에게 반사한다. 즉, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리는 하나의 파장 분할 다중화 서브 어셈블리를 공유한다. 이는 BOSA 내의 서브 어셈블리의 수량을 감소시키고, BOSA의 크기를 감소시키며, 사용 요구 사항을 충족시킬 수 없는 비교적 큰 크기의 BOSA의 종래 기술 문제를 해결하며, BOSA의 크기를 감소시키는 효과를 달성한다. 게다가, ROSA 및 TOSA 내의 서브 어셈블리가 개별적으로 배치되어서, BOSA 내의 서브 어셈블리는 더 콤팩트하게 배열된다. 이는 BOSA의 크기를 더 감소시킨다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BOSA의 개략도이다. 도 4에 도시된 대로, BOSA는 송신기 광 경로 서브 어셈블리(410), 수신기 광 서브 어셈블리(420), 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(430), 및 광섬유 인터페이스(440)를 포함한다.
파장 분할 다중화 서브 어셈블리(430)는 n개의 사전 배치 필름을 포함한다. n개의 사전 배치 필름(430)은 제1 방향(33)으로 평행하게 배치된다. 게다가, n개의 사전 배치 필름(430)은 제1 방향으로 송신기 광 경로 서브 어셈블리(410)와 나란히 배치되고, 제2 방향(44)으로 수신기 광 서브 어셈블리(420)와 나란히 배치되며, 여기서 n은 1보다 큰 정수이고, n은 수신 광선의 경로의 수량을 나타내고, 제1 방향(33)은 제2 방향(44)에 대해 수직이다. 송신기 광 경로 서브 어셈블리(410)는, BOSA의 부피를 감소시키기 위해, 제1 방향(33)으로 수신기 광 서브 어셈블리(420)와 나란히 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(410)의 구조는 앞서 설명한 실시예에서의 송신기 광 경로 서브 어셈블리의 구조와 유사하다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(410)는 제2 방향(44)으로 나란히 배치된 m개의 백라이트(411), 제2 방향(44)으로 나란히 배치된 m개의 송신 튜브 코어(412), 제2 방향(44)으로 나란히 배치된 m개의 송신 수렴 렌즈(413), 제2 방향(44)으로 나란히 배치된 m개의 송신단 광선-분배 필름 (414), 송신단 광 경로 편향 컴포넌트(415), 아이솔레이터(416) 등을 제1 방향(33)으로 순차적으로 포함하고, 여기서 m은 방출 광선의 경로의 수량이다. 수신기 광 서브 어셈블리(420)의 구조는 앞서 설명한 실시예에서의 수신기 광 서브 어셈블리의 구조와 유사하다. 예를 들어, 수신기 광 서브 어셈블리(420)는, 제1 방향(33)으로 나란히 배치된 n개의 수신 광선-분배 필름(421), 제1 방향(33)으로 나란히 배치된 n개의 수렴 렌즈(422), 및 제1 방향(33)으로 나란히 배치된 n개의 수신 튜브 코어(423)를, 제2 방향(44)으로 포함하고, 여기서 n은 1보다 큰 정수이고, n은 수신 광선의 경로의 수량을 나타낸다. 다르게는, 본 실시예에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(430)는 수신 편향 프리즘 대신에 n개의 사전 배치 필름(430)을 사용한다. n개의 사전 배치 필름(430) 각각은 방출 광선을 투명하게 전달하도록 구성된다.
j < n 일 때, j번째 사전 배치 필름은, 다양한 경로의 수신 광선 중 하나를 수신기 광 서브 어셈블리(420)에게 반사하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 j+1번째 사전 배치 필름에게 투명하게 전달하도록 구성되며, 여기서 1 ≤ j ≤ n이고, 제1 사전 배치 필름은 n개의 사전 배치 필름 중에서 광섬유 인터페이스(440)에 대면하는 필름이다.
실제 구현에서, n개의 사전 배치 필름(430)은 제1 방향(33)으로 광섬유 인터페이스(440)와 나란히 배치되고, 제1 사전 배치 필름은 광섬유 인터페이스(440)와 대면한다. 그러므로, 광섬유 인터페이스(440)가 수신 광선을 수신한 이후, 제1 사전 배치 필름은 먼저 광섬유 인터페이스(440)에 의해 전파되는 수신 광선을 수신하고, 수신 경로 중 하나의 수신 광선을 반사하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 제2 사전 배치 필름으로 투명하게 전달한다. 유사하게, 제2 사전 배치 필름은, n번째 사전 배치 필름이 마지막 경로의 수신 광선을 수신할 때까지, 수신 경로 중 하나의 수신 광선을 반사하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 제3 전치 필름으로 투명하게 전달하는 것을 계속한다.
j = n 일 때, j번째 사전 배치 필름은, 수신기 광 서브 어셈블리(420)에게, j-1번째 사전 배치 필름에 의해 투명하게 전달된 일 경로의 수신 광선을 반사시키도록 구성된다.
예를 들어, n = 4이다. 도 4를 참조하면, 4개의 사전 배치 필름 중에서 광섬유 인터페이스(440)에 가장 가까운 사전 배치 필름이 제1 사전 배치 필름이고, 다음은 오른쪽에서 왼쪽으로 순차적으로, 제2 사전 배치 필름, 제3 사전 배치 필름, 및 제4 사전 배치 필름인 것으로 가정한다. 이 경우, 제1 사전 배치 필름은 λ8을 반사하고, λtx, λ5, λ6 및 λ7을 투명하게 전달한다. 제2 사전 배치 필름은 λ7을 반사하고, λtx, λ5 및 λ6을 투명하게 전달한다. 제3 사전 배치 필름은 λ6을 반사하고, λtx 및 λ5를 투명하게 전달한다. 제4 사전 배치 필름은 λ5를 반사하고, λtx를 투명하게 전달하며, 여기서 λtx는 예를 들어, 도 4에 도시된 λ1, λ2, λ3, 및 λ4인, 다양한 경로의 방출 광선을 나타낸다.
n개의 사전 배치 필름(430) 각각은, 수신기 광 서브 어셈블리(420)에게 반사될 수 있는 수신 광선을 반사시키고, 다른 컴포넌트에게, 투명하게 전달될 수 있는 광선을 투명하게 전달할 수 있다. 사전 배치 필름(430)의 구조는 본 실시예에서 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5의 그림 (1) 및 그림 (2)는 각각, 수신기 광 서브 어셈블리(420)가 평면도에서 n개의 사전 배치 필름(430) 위에 위치 될 때의 n개의 사전 배치 필름(430)의 위치 관계 및 수신기 광 서브 어셈블리(420)가 평면도에서 n개의 사전 배치 필름(430) 아래에 위치될 때의 n개의 사전 배치 필름(430)의 위치 관계를 도시한다.
송신기 광 경로 서브 어셈블리(410)가 방출 광선을 방출한 후, n개의 사전 배치 필름(430)이 방출 광선을 투명하게 전달하기 때문에, 방출 광선은 n개의 사전 배치 필름(430)을 통해 광섬유 인터페이스(440)에 도달하고 이후 외부로 보내질 수 있다. 광섬유 인터페이스(440)가 수신 광선을 수신한 후, 도 4를 참조하면, 제1 사전 배치 필름은 4개의 경로의 수신 광선 중에서 파장이 λ8 인 수신 광선을 반사시키고, 즉 수신 광선을 수렴 렌즈(422)에게 전달하고, 여기서 수신 광선은 수신 튜브 코어(423)에 도달하고, 파장이 λ5, λ6, 및 λ7 인 수신 광선을 제2 사전 배치 필름으로 투명하게 전달한다. 제2 사전 배치 필름은 파장이 λ7인 수신 광선을 반사하며, 여기서 수신 광선은 최종적으로 수신 튜브 코어(423)에 도달하고, 파장이 λ5 및 λ6인 수신 광선을 제3 사전 배치 필름으로 투명하게 전달한다. 제3 사전 배치 필름은 파장이 λ6인 수신 광선을 반사하며, 여기서 수신 광선은 최종적으로 수신 튜브 코어(423)에 도달하고, 파장이 λ5인 수신 광선을 제4 사전 배치 필름으로 투명하게 전달한다. 제4 사전 배치 필름은 파장이 λ5인 수신 광선을 반사하며, 여기서 수신 광선은 수신 튜브 코어(423)에 도달한다. 실제 구현에서, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(410)는 n개의 사전 배치 필름(430)에 인접하는 아이솔레이터를 포함할 수 있다. 아이솔레이터는 BOSA 내에서 방출 광선 이외의 광선을 격리시키도록 구성된다.
본 실시예에서, 광섬유 인터페이스(440)는 시준된 광학 리셉터클일 수 있다. 이 경우, 방출 광선 및 수신 광선은 광섬유 인터페이스(440) 내에서 병렬로 송신된다. 시준된 광 리셉터클은 송신기 및 수신기 커플링 효율을 개선하고 수신기 감도를 개선하기 위해 사용된다. 실제 구현에서, 광섬유 인터페이스(440)는 SC 리셉터클 또는 LC 리셉터클일 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
실제 구현에서, BOSA는 QSFP 28을 사용하여 패키징될 수 있다. 패키징 단계는 다음과 같다. (1) 수신 튜브 코어를 고정시킨다. (2) j번째 사전 배치 필름, j번째 사전 배치 필름과 제2 방향으로 나란히 배치된 수신 광선-분배 필름, 및 수렴 렌즈를 고정하고 조정하며, 여기서 1 ≤ j ≤ n 이고, j의 시작 값은 1이다. (3) j < n일 때, j+1이 수행되고, 단계 (2)가 다시 수행된다. j = n일 때, 단계 (4)가 수행된다. (4) 송신 튜브 코어를 고정시키고, 평행 광선 커플링을 구현하기 위해, n번째 사전 배치 필름에 인접한, 일 경로의 컴포넌트(즉, 송신 편향 프리즘에 의해 반사되지 않으면서 또한 수신 광선을 송신하는 일 경로의 컴포넌트)를 고정하고 조정한다. (5) 광 경로 커플링을 구현하기 위해, 송신기 광 경로 서브 어셈블리에서 제2 방향으로 고정된 컴포넌트로부터 떨어진, 일 경로의 컴포넌트를 고정하고 조정한다. (6) 송신 편향 프리즘을 고정시키고, 다른 여러 경로의 컴포넌트를 고정시킨다.
명심해야 할 것은, 앞서 설명한 실시예와 유사하게, 본 실시예에서, 수신기 광 서브 어셈블리(420)는 시계 방향으로 180 °회전될 수 있다는 것이다. 이에 상응하여, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(410) 내의 송신 편향 프리즘은 또한 180 °만큼 시계 방향으로 회전될 수 있다. 자세한 내용은 여기서 설명되지 않는다.
결론적으로, 본 실시예에서 제공되는 BOSA에 따르면, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 광섬유 인터페이스에게 투명하게 전달하고, 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 수신기 광 서브 어셈블리에게 반사한다. 즉, 송신기 광 경로 서브 어셈블리와 수신기 광 서브 어셈블리는 하나의 파장 분할 다중화 서브 어셈블리를 공유한다. 이는 BOSA의 서브 어셈블리의 개수를 감소시키고, BOSA의 크기를 감소시키며, 사용 요구 사항을 충족시킬 수 없던 비교적 큰 크기의 BOSA의 종래 기술 문제를 해결하고, BOSA의 크기를 감소시키는 효과를 달성한다. 게다가, ROSA 및 TOSA 내의 서브 어셈블리가 개별적으로 배치되어서, BOSA 내의 서브 어셈블리는 더 콤팩트하게 배열된다. 이는 BOSA의 크기를 더 감소시칸다.
도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 BOSA의 개략도를 도시한다. 도 6에 도시된 대로, BOSA는 송신기 광 경로 서브 어셈블리(610), 수신기 광 서브 어셈블리(620), 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(630), 및 광섬유 인터페이스(640)를 포함한다.
송신기 광 경로 서브 어셈블리(610) 및 수신기 광 서브 어셈블리(620)는 제1 방향(66)으로 나란히 배치된다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(610) 및 수신기 광 서브 어셈블리(620)는 수직으로 배치될 수 있다. 선택적으로, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(610) 내의 각 컴포넌트는 제2 방향(77)으로 나란히 배치될 수 있다. 예를 들어, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(610)는, 제1 방향(66)으로 나란히 배치된 m개의 백라이트(611), 제1 방향(66)으로 나란히 배치된 m개의 송신 튜브 코어(612), 제1 방향(66)으로 나란히 배치된 송신 수렴 렌즈(613), 제1 방향(66)으로 나란히 배치된 송신 광선-분배 필름(614), 및 송신단 광 경로 편향 컴포넌트(615)를, 제2 방향(77)으로 순차적으로 포함하고, 여기서 m은 방출 광선의 경로의 개수를 나타낸다. 유사하게, 수신기 광 서브 어셈블리(620)의 각 컴포넌트는 제2 방향(77)으로 나란히 배치될 수 있다. 예를 들어, 수신기 광 서브 어셈블리(620)는, 제1 방향(44)으로 나란히 배치된 n개의 수신 튜브 코어(621), 제1 방향(66)으로 나란히 배치된 수신 수렴 렌즈(622), 제1 방향(66)으로 나란히 배치된 수신 광선-분배 필름(623), 및 수신 편향 프리즘(624)을, 제2 방향(77)으로 순차적으로 포함하고, 여기서 n은 수신 광선의 경로의 개수이며, n은 2보다 크거나 같은 정수이다. 실제 구현에서, m 및 n은 동일하거나 서로 다를 수 있다. 이는 한정되지 않는다.
송신기 광 경로 서브 어셈블리(610)는 제2 방향(77)으로 광섬유 인터페이스(640)와 나란히 배치될 수 있다.
실제 구현에서, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리(630)는 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631) 및 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632)를 포함한다. 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631) 및 송신기 광 경로 서브 어셈블리(610)는 제2 방향(77)으로 나란히 배치된다. 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)는 광섬유 인터페이스(640)에 인접한다. 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632) 및 수신기 광 서브 어셈블리(620)는 제2 방향(77)으로 나란히 배치된다. 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)는, 광섬유 인터페이스(640)에게, 송신기 광 경로 서브 어셈블리(610)에 의해 방출된 방출 광선을 송신하여, 방출 광선을 외부로 보내도록 구성된다. 선택적으로, 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)는 또한, 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632)를 통해 수신기 광 서브 어셈블리(620)에게, 광섬유 인터페이스(640)에 의해 수신된 수신 광선을 통해 송신하도록 구성된다. 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632)는, 수신기 광 서브 어셈블리(620)에게, 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)에 의해 반사된 수신 광선을 송신하도록 구성된다.
제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)는 45 °광선-분배 프리즘 또는 45 °광선-분배 필름일 수 있다. 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632)는 편향 프리즘 또는 편향 필름일 수 있다. 이는 한정되지 않는다. 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632)는 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)에 인접하거나, 또는 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 이는 본 실시예에서 한정되지 않는다. 게다가, 실제 구현에서, 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632)를 배치하는 것에 대한 방향은 수신 편향 프리즘을 배치하는 것에 대한 위치에 따라 변한다. 기본 원리는, 제2 광 경로 편향 컴포넌트(632)가, 수신 편향 프리즘으로, 제1 광 경로 편향 컴포넌트(631)에 의해 송신된 수신 광선을 보낼 수 있고, 이후 수신 편향 프리즘은 수신 광선을 각 수신 튜브 코어에게 보낸다는 것이다.
실제 구현에서, BOSA는 QSFP28을 사용하여 패키징될 수 있다. 패키징 단계는 다음과 같다. (1) 제1 광 경로 편향 컴포넌트 및 제2 광 경로 편향 컴포넌트를 고정시킨다. (2) 수신 튜브 코어를 고정시킨다. (3) 수신 편향 프리즘을 고정시키고, 수신기 광 서브 어셈블리 내의 제2 광 경로 편향 컴포넌트에 인접한, 일 경로의 컴포넌트(즉, 수신 편향 프리즘에 의해 반사되지 않으면서 또한 일 경로의 수신 광선을 수신하는 컴포넌트)를 고정 및 조정한다. (4) 수신기 광 서브 어셈블리 내에서 제1 방향으로 고정된 컴포넌트로부터 떨어진 일 경로의 컴포넌트를 고정 및 조정한다. (5) 수신기 광 서브 어셈블리 내의 두 개의 경로의 고정된 컴포넌트 사이에 위치한 다양한 경로의 컴포넌트를 순서대로 고정하고 조정한다. (6) 송신 튜브 코어를 고정하고, 병렬 광선 커플링을 구현하기 위해, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 내의 제1 광 경로 편향 컴포넌트에 인접한 일 경로의 컴포넌트(즉, 송신 편향 프리즘에 의해 반사되지 않으면서 또한 방출 광선을 송신하는 일 경로의 컴포넌트)를 고정 및 조정한다. (7) 광 경로 커플링을 구현하기 위해, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 내의 제1 방향으로 고정된 컴포넌트로부터 떨어진, 일 경로의 컴포넌트를 고정 및 조정한다. (8) 송신 편향 프리즘을 고정하고, 다른 여러 경로의 컴포넌트를 고정한다.
결론적으로, 본 실시예에서 제공되는 BOSA에 따르면, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 방출 광선을 광섬유 인터페이스로 투명하게 전달하고, 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 수신기 광 서브 어셈블리에게 반사한다. 즉, 송신기 광 경로 서브 어셈블리 및 수신기 광 서브 어셈블리는 하나의 파장 분할 다중화 서브 어셈블리를 공유한다. 이는 BOSA의 서브 어셈블리의 개수를 감소시키고, BOSA의 크기를 감소시키며, 사용 요구 사항을 충족시킬 수 없었던 비교적 큰 크기의 BOSA의 종래 기술 문제를 해결하고, BOSA의 크기를 감소시키는 효과를 달성한다. 게다가, ROSA와 TOSA 내의 서브 어셈블리가 개별적으로 배치되어서, BOSA 내의 서브 어셈블리가 더 콤팩트하게 배열된다. 이는 BOSA의 크기를 더 감소시킨다.
송신단 광 경로 편향 컴포넌트가 송신 편향 프리즘인 예시가 도 3, 도 4, 및 도 6에서 사용된다. 선택적으로, 도 7, 도 8, 및 도 9를 참조하면, 송신단 광 경로 편향 컴포넌트는 대안적으로 PLC일 수 있다. 게다가, 도면에 도시된 대로, 송신단 광 경로 편향 컴포넌트가 PLC일 때, 송신기 광 경로 서브 어셈블리는 송신단 광선-분배 필름을 포함하지 않을 수 있다. 세부사항은 본 실시예에서 상세하게 설명되지 않는다.
앞선 설명은 본 출원의 구체적인 구현일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위를 제한하려 의도되지 않았다. 본 출원에 개시된 기술 범위 내에서 당업자에 의해 용이하게 파악되는 임의의 변형 또는 대체도 본 출원의 보호 범위 내에 속한다. 그러므로, 본 출원의 보호 범위는 청구 범위의 보호 범위로 되어야 한다.

Claims (11)

  1. 양방향 광 서브 어셈블리로서,
    상기 양방향 광 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리, 수신기 광 서브 어셈블리, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리, 및 광섬유 인터페이스를 포함하고, 여기서
    상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리는, 방출 광선을 생성하고 상기 방출 광선을 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 제공하도록 구성되고,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는, 상기 광섬유 인터페이스에게, 상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 상기 방출 광선을 전달하고, 상기 수신기 광 서브 어셈블리에게, 상기 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 반사하도록 구성되고,
    상기 광섬유 인터페이스는, 그 외부로, 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리로부터의 상기 방출 광선을 송신하고, 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 그 외부로부터 수신되는 수신 광선을 송신하도록 구성되며,
    상기 수신기 광 서브 어셈블리는 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에 의해 반사되는 상기 수신 광선을 수신하도록 구성되고,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 수신 편향 프리즘을 포함하고, 상기 수신 편향 프리즘은 제1 굴절면, 제1 반사면, 제2 굴절면, 및 제3 굴절면을 포함하고, 여기서
    상기 제1 굴절면은 상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리에 대면하여 배치되고, 필름이 상기 제1 굴절면 상에 배치되며, 상기 필름은 상기 방출 광선을 송신하고 상기 수신 광선을 반사하도록 구성되고,
    상기 제1 반사면은, 상기 제3 굴절면에게, 상기 필름에 의해 반사되는 상기 수신 광선을 반사하도록 구성되고,
    상기 제2 굴절면은 상기 광섬유 인터페이스에 대면하여 배치되고, 상기 제2 굴절면은, 상기 광섬유 인터페이스에게, 상기 제1 굴절면에 의해 전달되는 상기 방출 광선을 송신하고, 상기 제1 굴절면에게, 상기 광섬유 인터페이스로부터의 상기 수신 광선을 전파하도록 구성되며,
    상기 제3 굴절면은 상기 수신기 광 서브 어셈블리에 대면하여 배치되고, 상기 제3 굴절면은 상기 수신기 광 서브 어셈블리에게, 상기 제1 굴절면에 의해 반사되는 상기 수신 광선을 전파하도록 구성되고,
    상기 수신기 광 서브 어셈블리는 상기 제3 굴절면에 대면하는 n개의 수신 광선-분배 필름을 포함하고, n은 수신 광선의 경로의 수량이고, n≥2이며, 여기서
    i < n일 때, i번째 수신 광선-분배 필름은, 상기 제3 굴절면에 의해 전파되는 하나의 경로의 수신 광선을 전달하고, 또 다른 경로의 수신 광선을 상기 수신 편향 프리즘 상의 제2 반사면으로 반사하도록 구성되고, 상기 제2 반사면은, 상기 또 다른 경로의 수신 광선을 반사하고, 상기 또 다른 경로의 수신 광선을 상기 제3 굴절면을 통해 i+1번째 수신 광선-분배 필름에게 전파하도록 구성되며, 여기서 1 ≤ i ≤ n이고, 제1 수신 광선-분배 필름은 상기 n개의 수신 광선-분배 필름 중에서 상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리에 대면하는 필름이거나, 또는
    i = n일 때, 상기 i번째 수신 광선-분배 필름은 상기 제3 굴절면에 의해 전파되는 하나의 경로의 수신 광선을 전달하도록 구성된, 양방향 광 서브 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 평면 광파 회로를 포함하는, 양방향 광 서브 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리 및 상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리는 제1 방향으로 나란히 배치되고, 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리 및 상기 수신기 광 서브 어셈블리는 제2 방향으로 나란히 배치되며, 여기서 상기 제1 방향은 상기 제2 방향에 대해 수직인, 양방향 광 서브 어셈블리.
  4. 양방향 광 서브 어셈블리로서,
    상기 양방향 광 서브 어셈블리는 송신기 광 경로 서브 어셈블리, 수신기 광 서브 어셈블리, 파장 분할 다중화 서브 어셈블리, 및 광섬유 인터페이스를 포함하고, 여기서
    상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리는, 방출 광선을 생성하고 상기 방출 광선을 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 제공하도록 구성되고,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는, 상기 광섬유 인터페이스에게, 상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리로부터의 상기 방출 광선을 전달하고, 상기 수신기 광 서브 어셈블리에게, 상기 광섬유 인터페이스로부터의 수신 광선을 반사하도록 구성되고,
    상기 광섬유 인터페이스는, 그 외부로, 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리로부터의 상기 방출 광선을 송신하고, 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에게 그 외부로부터 수신되는 수신 광선을 송신하도록 구성되며,
    상기 수신기 광 서브 어셈블리는 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리에 의해 반사되는 상기 수신 광선을 수신하도록 구성되고,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 나란히 배치된 n개의 사전 배치 필름을 포함하고, n은 수신 광선의 경로의 수량이고, n ≥ 2이며, 각 사전 배치 필름은 상기 방출 광선을 전달하도록 구성되고, 여기서
    j < n일 때, j번째 사전 배치 필름은, 다양한 경로의 수신 광선 중 하나를 상기 수신기 광 서브 어셈블리에게 반사하고, 다른 경로의 수신 광선을 j+1번째 사전 배치 필름에게 전달하도록 구성되고, 여기서 1 ≤ j ≤ n이고, 제1 사전 배치 필름은 상기 n개의 사전 배치 필름 중에서 상기 광섬유 인터페이스에 대면하는 필름이거나, 또는
    j = n일 때, j번째 사전 배치 필름은, 상기 수신기 광 서브 어셈블리에게, j-1번째 사전 배치 필름에 의해 전달되는 하나의 경로의 수신 광선을 반사하도록 구성된, 양방향 광 서브 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리는 평면 광파 회로를 포함하는, 양방향 광 서브 어셈블리.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리 및 상기 송신기 광 경로 서브 어셈블리는 제1 방향으로 나란히 배치되고, 상기 파장 분할 다중화 서브 어셈블리 및 상기 수신기 광 서브 어셈블리는 제2 방향으로 나란히 배치되며, 여기서 상기 제1 방향은 상기 제2 방향에 대해 수직인, 양방향 광 서브 어셈블리.
  7. 광 네트워크 유닛으로서,
    상기 광 네트워크 유닛은 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 양방향 광 서브 어셈블리를 포함하는, 광 네트워크 유닛.
  8. 광 라인 단말로서,
    상기 광 라인 단말은 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 양방향 광 서브 어셈블리를 포함하는, 광 라인 단말.
  9. 수동 광 네트워크 시스템으로서,
    상기 시스템은 광 네트워크 유닛 및 광 라인 단말을 포함하고, 상기 광 네트워크 유닛 및/또는 상기 광 라인 단말은 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 양방향 광 서브 어셈블리를 포함하는, 수동 광 네트워크 시스템.
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