KR102471480B1 - 광학 컴포넌트, 광학 모듈, 및 통신 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 베이스와 베이스 상에 배치되는 광 분할 구조물, 제1 필터, 및 시준 렌즈를 포함하는, 광학 컴포넌트, 광학 모듈, 및 통신 디바이스를 제공하며, 제1 경로 상의 제1 광 신호는 광 입구/출구를 통해 제1 필터의 광 분할 표면에 입사되고; 제1 필터의 광 분할 표면은 제1 광 신호를 제2 경로를 따라 시준 렌즈에 반사시키고, 제2 경로 상에 배치된 시준 렌즈는 제2 경로 상의 제1 광 신호를 평행 광으로 변환하도록 구성되고; 제1 광 신호는 적어도 하나의 타입의 파장의 신호를 포함하고, 광 분할 구조물은 제1 광 신호가 시준 렌즈를 통과한 후의 제1 광 신호의 출사 경로 상에 배치되고, 파장 타입에 기초하여, 시준 렌즈에 의해 조정된 제1 광 신호를 출력하도록 구성된다. 본 출원에서, 플러그-인 단부가 제1 광 신호를 전송한 후에, 제1 필터는 제1 광 신호에 포함되는 적어도 2개의 광 신호를 메인 광 경로로부터 직접 분리하도록 배치된다. 이것은 제1 광 신호에 포함되는 제1 파장 광 신호 및 제2 파장 광 신호가 메인 광 경로로부터 분리될 때 야기되는 복잡한 광학 컴포넌트 구조를 회피한다.

Description

광학 컴포넌트, 광학 모듈, 및 통신 디바이스
본 출원은 광 통신 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 광학 컴포넌트, 광학 모듈, 및 통신 디바이스에 관한 것이다.
현대 사회에서 네트워크 처리량 능력에 대한 수요가 증가하고 있다. 광 통신은 현대 통신 방식들의 주류이고, 광 통신에서의 광 통신 네트워크는 주로 수동 광 네트워크(passive optical network, PON)의 형태이다. 통신 디바이스는 광학 모듈, 광학 모듈이 배치되는 보드, 및 서브랙(광 회선 단말기(optical line terminal, OLT))을 주로 포함한다. 각각의 광학 모듈은 광 분포 네트워크(optical distribution network, ODN)에 대응하고, 특정 수의 사용자를 서빙한다(각각의 광 네트워크 유닛(optical network unit, ONU)는 사용자를 나타냄). 광 네트워크의 핵심 컴포넌트들로서, OLT 및 ONU의 광학 모듈들은 네트워크 신호들 상에서 광전 변환 및 송신을 수행하는 것을 담당하고, 전체 네트워크에서의 정상 통신의 기반이 된다.
광학 모듈의 가장 중요한 컴포넌트는 광 신호의 송수신이 구현되는 양방향 광 서브어셈블리(bidirectional optical subassembly, BOSA)이다. 양방향 광 서브어셈블리는 일반적으로 동축 트랜지스터-아웃라인 캔(transistor-outline can, TO-CAN) 형태로 패키징되어, 칩의 기밀 패키지를 저비용으로 구현한다. TO-CAN 상의 캡은 칩으로부터 광섬유로의 광 경로의 공간적 광 결합을 구현하는데 사용된다. 기가비트 수동 광 네트워크(gigabit passive optical network, GPON) 컴포넌트는 일반적으로 송신기 TO 및 수신기 TO를 포함한다. 표준에 따르면, 상이한 파장들이 송수신에 사용되고, 파장 분할 멀티플렉싱(wavelength division multiplexing, WDM) 필터가 광 빔 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱을 구현하는데 사용된다.
네트워크 대역폭의 업그레이드에 의해, GPON 네트워크는 GPON에서 10GPON으로 업그레이드될 필요가 있다. 호환성을 보장하기 위해, GPON과 10GPON은 동일한 ODN 네트워크에 존재할 필요가 있다. 현재, 2개의 공존 모드가 있다. 하나의 모드는 외부 WDM1r 방식이다. GPON과 10GPON 양쪽 모두는 독립적인 광학 모듈들이다. 2개의 네트워크에 의해 출력된 광 신호들에 대해 외부 WDM1r 멀티플렉싱이 수행된 후에, 멀티플렉싱된 광 신호가 ODN 네트워크에 전송되어, 2개의 네트워크가 서로 공존하게 된다. 다른 모드는 10GPON 컴포넌트와 GPON 컴포넌트를 하나의 광학 모듈에 통합하는 것이다. GPON 컴포넌트와 10GPON 컴포넌트는 광학 모듈, 즉 콤보 PON 쿼드 광학 모듈로 결합된다. 콤보 PON 쿼드 광학 모듈의 방식은 귀중한 기계실 자원들을 절약하고, 이론적으로 더 낮은 삽입 손실을 갖고, 더 많은 전력 예산을 제공하는 등의 장점들을 갖는다. 따라서, 이 방식은 캐리어들에 의해 더 선호된다. 현재, 이 방식은 주류 10GPON 방식이 되었고, 또한 벤더들의 연구 중심이 되었다.
ITU PON 분야에서의 표준에 관한 규정에 따르면, GPON은 1490nm의 파장의 광을 사용하여 송신을 수행하고 1310nm의 파장의 광 신호를 수신하고, XGPON은 1577nm의 파장의 광을 사용하여 송신을 수행하고 1270nm의 파장의 광 신호를 수신한다. 따라서, 콤보 컴포넌트에서, 하나의 광섬유 포트는 수신 및 송신의 2개의 그룹에서 사용되는 총 4개의 대역에서 공유될 필요가 있다. 또한, 각각의 수신 대역은 특정 스펙트럼 폭을 갖는다. 예를 들어, GPON의 수신 파장 범위는 1290nm 내지 1330nm이고, 10GPON의 수신 파장 범위는 1260nm 내지 1280nm이다. 다시 말해서, 컴포넌트에서 GPON과 10GPON의 수신 파장 간격들 사이의 차이는 단지 10nm이다. 또한, 표준 프로토콜은 GPON 및 10GPON의 광 분할 격리(light splitting isolation)가 30dB보다 클 것을 요구하며, 이는 이론적으로 단지 평행광 및 작은 각도를 사용하여 구현될 수 있다. 현재, 전형적인 콤보 PON 광학 컴포넌트들은 모두 평행 광 경로들을 사용한다. 시준 렌즈(collimation lens)가 섬유 코어(fiber core)의 전방 단부에 배치된다. 제1 필터는 광을 작은 각도로 분할하여 1270nm의 파장의 광을 분리하고, 메인 광 경로 상의 제2 45° 필터는 나머지 1310의 파장의 광을 분리한다. 섬유 코어에 결합되기 위해, 시준 렌즈가 송신 광 경로(transmit optical path)에 추가될 필요가 있다. 그러나, GPON 및 10GPON과 호환가능한 기존의 네트워크에서는, 비교적 많은 수의 광 경로 컴포넌트 및 디바이스, 복잡한 커플링 프로세스, 및 큰 크기의 전체 컴포넌트와 같은 단점들이 있다.
전술한 기술적 문제점들을 고려하여, 본 출원은 더 간단한 구조를 사용하여 복수의 업스트림 신호 및 복수의 다운스트림 신호를 분리 및 송신하기 위한 광학 컴포넌트, 광학 모듈, 및 통신 디바이스를 제공한다.
본 출원은 다음의 기술적 해결책들을 사용하여 구현된다:
제1 양태에 따르면, 본 출원의 특정 실시예는 베이스와 베이스 상에 배치되는 광 분할 구조물, 제1 필터, 및 시준 렌즈를 포함하는 광학 컴포넌트를 제공하고,
베이스에는 광 입구/출구가 제공되고, 제1 필터의 광 분할 표면은 광 입구/출구를 향하여 배치되고, 제1 경로 상의 제1 광 신호는 광 입구/출구를 통해 제1 필터의 광 분할 표면에 입사되고;
제1 필터의 광 분할 표면은 제1 광 신호를 제2 경로를 따라 시준 렌즈에 반사시키고, 제1 경로는 제2 경로와 일치하지 않고, 시준 렌즈는 제2 경로 상에 배치되고, 시준 렌즈는 제2 경로 상의 제1 광 신호를 평행 광으로 변환하도록 구성되고;
제1 광 신호에 포함된 광 신호는 적어도 하나의 타입의 파장을 가지고, 광 분할 구조물은 제1 광 신호가 시준 렌즈를 통과한 후의 제1 광 신호의 출사 경로(emergent path) 상에 배치되고, 파장 타입에 기초하여, 시준 렌즈에 의해 조정된 제1 광 신호를 출력하도록 구성된다.
본 출원에서, 플러그-인 단부가 제1 광 신호를 전송한 후에, 제1 필터는 메인 광 경로로부터 제1 광 신호(제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하는 업스트림 신호)를 직접 분리하도록 배치된다. 이것은 제1 광 신호에 포함되는 제1 파장 광 신호 및 제2 파장 광 신호가 메인 광 경로로부터 개별적으로 분리될 때 야기되는 복잡한 광학 컴포넌트 구조물을 피할 수 있게 한다.
가능한 설계에서, 제1 광 신호는 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하고, 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호는 상이한 파장들을 가지고, 광 분할 구조물은 제2 필터와 제3 필터를 포함하고;
제2 필터는 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호가 시준 렌즈를 통과한 후의 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호의 출사 경로 상에 배치되고, 제2 필터는 제1 파장 광 신호를 송신하고 제3 경로를 따라 제2 파장 광 신호를 반사시키며, 제3 경로는 제2 경로와 일치하지 않고;
제3 필터는 제3 경로 상에 배치되고, 제3 필터는 제2 파장 광 신호를 제4 경로를 따라 반사시키고, 제4 경로는 제3 경로와 일치하지 않고;
베이스에는 제1 광 출구와 제2 광 출구가 추가로 제공되고, 제1 광 출구는 제2 필터가 제1 파장 광 신호를 송신하는 송신 경로 상에 배치되고, 제1 광 출구는 제1 파장 광 신호가 통과하는데 사용되고, 제2 광 출구는 제4 경로 상에 배치되고, 제2 광 출구는 제2 파장 광 신호가 통과하는데 사용된다.
본 출원에서, 광 분할 구조물은 메인 광 경로로부터 분리된 적어도 2개의 발산 신호를 분리하고, 분리된 신호들을 상이한 광 출구들로부터 출력하도록 배치된다.
가능한 설계에서, 광학 컴포넌트는 제1 광 수신기와 제2 광 수신기를 추가로 포함하고, 제1 광 수신기는 제1 광 출구에서의 출사 경로 상에 배치되어 제1 파장 광 신호를 수신하고, 제2 광 수신기는 제2 광 출구에서의 출사 경로 상에 배치되어 제2 파장 광 신호를 수신한다.
본 출원에서, 상이한 광 출구들로부터 출력되는 광 신호들은 상이한 광 수신기들을 사용하여 수신된다.
가능한 설계에서, 제2 경로는 제4 경로와 평행하다.
본 출원에서, 출력된 제1 파장 광 신호의 제2 경로는 출력된 제2 파장 광 신호의 제4 경로와 평행하여, 제1 파장 광 신호를 수신하는 제1 광 수신기와 제2 파장 광 신호를 수신하는 제2 광 수신기가 서로 병렬로 배치될 수 있고, 그에 의해 보다 간단한 구조를 형성한다.
가능한 설계에서, 광 분할 구조물은 제4 필터를 추가로 포함하고, 제4 필터는 제3 필터와 제2 광 출구 사이의 제4 경로 상에 배치되고, 제4 필터는 제2 파장 광 신호를 송신한다.
제4 필터는 제3 필터와 제2 광 출구 사이의 제4 경로 상에 배치되고, 제2 파장 광 신호는 제4 필터를 사용하여 필터링되어, 제2 광 수신기가 제2 파장 광 신호 이외의 신호를 수신하는 것을 방지한다.
가능한 설계에서, 광학 컴포넌트는 베이스 상에 배치된 제5 필터를 추가로 포함하고, 베이스에는 적어도 하나의 광 입구가 제공되고; 광 신호는 각각의 광 입구를 통과하고 제5 필터를 조사하고, 제5 필터는 광 입구를 통과하는 광 신호를 광 입구/출구에 반사 또는 송신하고; 광 입구를 통과하는 광 신호들의 파장들은 상이하다.
본 출원에서, 광 입구가 배치되고, 업스트림 신호를 송신하기 위한 장치는 광 입구에 배치된다. 이러한 방식으로, 전체 디바이스의 업스트림 신호 및 다운스트림 신호가 동시에 송신될 수 있다.
가능한 설계에서, 베이스에는 2개의 광 입구: 제1 광 입구와 제2 광 입구가 제공되고, 제1 광 입구는 광 입구/출구에 대향하여 배치되고, 제5 경로 상의 제3 광 신호는 제1 광 입구를 통과하고 광 입구/출구에 입사되고;
제5 필터의 광 분할 표면은 제2 광 입구를 향하여 배치되고, 제6 경로 상의 제4 광 신호는 제2 광 입구를 통해 제5 필터의 광 분할 표면에 입사되고, 제5 필터는 제4 광 신호를 제7 경로를 따라 광 입구/출구로 반사시킨다.
2개의 다운스트림 신호를 위한 광 입구들이 배치되어, 광학 컴포넌트의 광 입구들은 GPON 요건을 충족시키고 10GPON의 다운스트림 신호 송신과 호환가능하다.
가능한 설계에서, 베이스는 연결 파이프 본체 및 연결 파이프 본체 상에 배치된 지지대를 포함하고, 지지대는 제1 지지대를 포함하고, 제1 지지대는 제1 필터와 시준 렌즈를 고정하도록 구성되고, 광 입구/출구는 제1 지지대 상에 배치되고; 연결 파이프 본체는 제5 필터를 고정하도록 구성되고, 제1 광 출구, 제2 광 출구, 및 적어도 하나의 광 입구는 연결 파이프 본체 상에 배치된다.
제1 지지대가 배치되고, 메인 광 경로로부터 업스트림 신호를 분리하기 위한 광 디바이스가 제1 지지대 상에 배치되어, 광학 컴포넌트 내의 광 디바이스가 보다 편리하게 배치된다.
가능한 설계에서, 시준 렌즈와 제1 지지대는 일체로 사출 성형된다.
제1 지지대는 일체로 사출 성형되고, 제1 지지대가 전체로서 장착됨으로써, 보다 간단한 구조를 형성한다.
가능한 설계에서, 지지대는 제2 지지대를 추가로 포함하고, 제2 지지대는 광 분할 구조물을 고정하도록 구성된다.
제2 지지대가 배치되고, 광 분할 구조물은 제2 지지대 상에 배치된다. 이것은 과도하게 복잡한 제1 지지대에 의해 야기되는 지지대 상에 광 디바이스를 배열하는 문제를 피할 수 있게 한다.
가능한 설계에서, 광학 컴포넌트는 상기 제2 경로 상에 배치된 제1 수렴 렌즈와 제4 경로 상에 배치된 제2 수렴 렌즈를 추가로 포함하고, 제2 지지대는 제1 수렴 렌즈와 제2 수렴 렌즈를 고정하도록 추가로 구성된다.
수렴 렌즈들을 제2 지지대 상에 배치하여, 제1 광 수신기와 제2 광 수신기에 수렴 렌즈들이 제공되는 것을 피할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 제1 광 수신기 및 제2 광 수신기의 구조들이 더 간단하게 된다.
가능한 설계에서, 제1 수렴 렌즈와 제2 지지대는 일체로 사출 성형되고, 제2 수렴 렌즈와 제2 지지대는 일체로 사출 성형된다.
수렴 렌즈들과 제2 지지대가 일체로 사출 성형되어, 지지대 상의 수렴 렌즈들의 위치들이 보다 정확하게 되고, 그에 의해 분해 및 조립의 문제를 회피할 수 있게 된다.
가능한 설계에서, 제1 지지대와 제2 지지대는 일체로 사출 성형된다.
제1 지지대와 제2 지지대가 일체로 사출 성형되어, 전체 광학 컴포넌트에서의 지지대의 구조가 보다 간단하게 된다.
가능한 설계에서, 광학 컴포넌트는 핀 및 페룰(ferrule)을 추가로 포함하고, 페룰 홀은 핀 내에 배치되고, 페룰은 페룰 홀 내에 고정되고, 페룰의 일 단부는 핀으로부터 돌출되고, 핀으로부터 돌출된 페룰의 단부는 광 입구/출구 내부에 배치되고, 페룰은 광 입구/출구에 의해 위치된다.
플러그-인 단부의 페룰이 위치결정을 위해 광 입구/출구에 배치되고, 핀을 통해 지지대에 고정됨으로써, 플러그-인 단부와 지지대 사이의 연결 위치는 보다 정확하고, 연결은 보다 안정적이다.
가능한 설계에서, 광학 컴포넌트는 베이스 상에 배치된 멀티플렉싱 기반 송신기 장치를 추가로 포함하고, 멀티플렉싱 기반 송신기 장치는 광 입구/출구에 대향하여 배치되고; 멀티플렉싱 기반 송신기 장치는 제5 경로 상의 제3 광 신호 및 제4 광 신호를 송신하고, 제5 경로 상의 제3 광 신호 및 제4 광 신호는 광 입구/출구로 송신된다.
본 출원에서, 복수의 다운스트림 신호가 멀티플렉싱 기반 송신기 장치를 사용하여 송신됨으로써, 베이스 상에 배치되고 다운스트림 신호 송신을 위한 구조가 보다 간단하게 된다.
제2 양태에 따르면, 본 출원의 특정 실시예는 광학 모듈을 제공하고, 이러한 광학 모듈은 제1 양태의 임의의 설계에 따른 광학 컴포넌트를 포함한다.
제3 양태에 따르면, 본 출원의 특정 실시예는 통신 디바이스를 제공하고, 이러한 통신 디바이스는 제2 양태에 따른 광학 모듈을 포함한다. 통신 디바이스는 OLT, ONU, 또는 다른 전자 디바이스일 수 있다.
도 1은 본 출원의 특정 실시예에 따른 GPON 및 10GPON과 호환가능한 수동 광 네트워크 액세스 네트워크를 도시하고;
도 2는 본 출원의 특정 실시예에 따른 쿼드 광학 컴포넌트의 개략적인 구조도이고;
도 3은 본 출원의 특정 실시예에 따른 광 분할 구조물을 도시하고;
도 4는 본 출원의 특정 실시예에 따른 다른 쿼드 광학 컴포넌트의 개략적인 구조도이고;
도 5는 본 출원의 특정 실시예에 따른 제3 광 송신기를 도시하고;
도 6은 본 출원의 특정 실시예에 따른 광학 컴포넌트의 개략적인 구조도이고;
도 7은 본 출원의 특정 실시예에 따른 지지대(support)의 개략적인 구조도이고;
도 8은 본 출원의 특정 실시예에 따른 제2 지지대를 도시하고;
도 9는 본 출원의 특정 실시예에 따른 지지대의 개략도이다.
이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 출원의 실시예들에서 제공되는 기술적 해결책들에 대해 상세히 설명한다.
본 출원의 특정 실시예는 광학 컴포넌트를 제공한다. 복수의 업스트림 신호 및/또는 복수의 다운스트림 신호가 광학 컴포넌트를 사용하여 메인 광 경로로부터 분리된다. 이것은 메인 광 경로 상의 비교적 많은 수의 디바이스 및 메인 광 경로 상의 복수의 업스트림 신호 및 복수의 다운스트림 신호의 동시 송신으로 인한 비교적 높은 비용을 회피한다. 또한, 본 출원에서의 광학 컴포넌트는 베이스를 추가로 포함하고, 광학 컴포넌트에 포함된 복수의 광 디바이스 등이 모두 베이스 상에 배치되어, 광학 컴포넌트가 보다 편리하게 배치된다.
본 출원에서, 복수의 업스트림 신호의 수량 및 복수의 다운스트림 신호의 수량은 특정 시나리오에 따라 결정될 수 있다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다. 물론, 복수의 업스트림 신호의 수량은 복수의 다운스트림 신호의 수량과 동일하거나 상이할 수 있다. 이하에서, 본 출원은 GPON 및 10GPON과 호환가능한 수동 광 네트워크 액세스 네트워크를 예로서 사용하여 설명한다. 물론, 복수의 업스트림 신호와 복수의 다운스트림 신호를 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱하기 위한 광학 컴포넌트는 대안적으로 다른 시나리오에 적용될 수 있다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다.
도 1은 본 출원의 특정 실시예에 따른 GPON 및 10GPON과 호환가능한 수동 광 네트워크 액세스 네트워크를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수동 광 네트워크 액세스 네트워크는 광 회선 단말기(Optical Line Terminal, OLT) 및 복수의 광 분포 네트워크(Optical Distribution Network, ODN) 디바이스들을 포함한다. 광 회선 단말기는 복수의 광 분포 네트워크 디바이스에 연결되고, 수신된 전기 신호를 광 신호로 변환하고 광 신호를 광 분포 네트워크 디바이스들에 송신한다. 또한, OLT는 ONU 제어, 관리, 거리측정(ranging), 및 다른 기능들을 구현하도록 추가로 구성될 수 있다. ODN 디바이스는 사용자 측의 광 네트워크 유닛(Optical Network Unit, ONU)에 연결하고 데이터 신호(광 신호)를 사용자 측의 ONU 디바이스에 전송하도록 구성된다.
본 출원의 이 특정 실시예에서, 수동 광 네트워크 액세스 네트워크는 GPON 및 10GPON과 호환가능한 수동 광 네트워크 액세스 네트워크이다. 따라서, OLT에 의해 ODN에 전송되는 신호는 GPON의 광 신호와 10GPON의 광 신호 모두를 포함한다. ODN 디바이스는 상이한 ONU 타입들(사용자들에 의해 구매되고 ONU들에 대응하는 네트워크 대역폭)에 기초하여, GPON 또는 10GPON 요건을 충족시키는 데이터 서비스를 갖는 상이한 ONU들을 제공한다.
그 후, ONU 디바이스는 ODN에 의해 전송된 다운스트림 신호를 광 신호에서 전기 신호로 변환하여, 사용자에게 네트워크 서비스를 제공한다. ONU 디바이스는 사용자에 의해 ONU 디바이스로 전송된 업스트림 신호를 전기 신호에서 광 신호로 변환하고, 이 광 신호를 ODN을 통해 OLT에 전송한다.
수동 광 네트워크(Passive Optical Network, PON) 분야에서의 표준에 관해 국제 전기통신 연합(International Telecommunication Union, ITU)에 의해 제공되는 규정에 따르면, GPON은 1490(1480-1500)nm의 파장의 광을 사용하여 다운스트림 신호를 전송하고 1310nm의 파장의 광을 사용하여 업스트림 신호를 전송하고, XGPON은 1577(1575-1580)nm의 파장의 광을 사용하여 다운스트림 신호를 전송하고 1270nm의 파장의 광을 사용하여 업스트림 신호를 전송한다. 다시 말해서, 컴포넌트에서 GPON과 10GPON의 수신 파장 간격들 사이의 차이는 단지 10nm이다. 따라서, 쿼드 광학 컴포넌트에서, 하나의 광섬유 포트는 송수신된 광 신호들의 2개의 그룹, 즉, 상이한 파장의 총 4개의 광 신호에 의해 공유될 필요가 있다.
본 출원의 이 특정 실시예에서의 OLT는 쿼드 광학 모듈을 추가로 포함한다. 쿼드 광학 모듈은 OLT가 GPON의 1490nm 업스트림 신호 및 XGPON의 1577nm 업스트림 신호를 수신할 수 있게 한다. 쿼드 광학 모듈은 OLT용 ONU에, GPON의 1270nm 다운스트림 신호 및 XGPON의 1310nm 다운스트림 신호를 송신한다.
이하에서는 2개의 업스트림 광 신호와 2개의 다운스트림 광 신호를 송신하기 위한 쿼드 광 디바이스의 구조를 설명한다.
도 2는 본 출원의 특정 실시예에 따른 쿼드 광학 컴포넌트의 개략적인 구조도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 쿼드 광학 컴포넌트는 베이스 및 베이스 상에 배치되는 광 분할 구조물, 제1 필터, 시준 렌즈, 제2 필터 및 제3 필터를 포함한다.
베이스에는 광 입구/출구, 제1 광 입구, 제2 광 입구, 제1 광 출구, 및 제2 광 출구가 추가로 제공된다. 플러그-인 단부가 광 입구/출구에 추가로 배치되고, 플러그-인 단부는 제1 파장 광 신호 및/또는 제2 파장 광 신호(제1 광 신호)를 수신하고, 제3 광 신호와 제4 광 신호를 송신한다. 제1 광 송신기와 제2 광 송신기는 각각 제1 광 입구와 제2 광 입구에 추가로 배치된다. 제1 광 송신기는 제3 광 신호를 송신하고, 제2 광 송신기는 제4 광 신호를 송신한다. 제1 광 수신기와 제2 광 수신기는 각각 제1 광 출구와 제2 광 출구에 추가로 배치된다. 제1 광 수신기는 광 입구/출구로부터 송신되는 제1 파장 광 신호를 수신하고, 제2 광 수신기는 광 입구/출구로부터 송신되는 제2 파장 광 신호를 수신한다.
일 예에서, 플러그-인 단부는 제1 광 신호를 수신하고, 여기서 제1 광 신호는 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함한다. 제1 파장 광 신호는 10GPON 요건을 충족시키는 업스트림 신호이고, 제1 파장 광 신호는 1260㎚ 내지 1280㎚의 주파수 대역의 광 신호이다. 제2 파장 광 신호는 10GPON 요건을 충족시키는 다운스트림 신호이고, 제2 파장 광 신호는 1300nm 내지 1320nm의 광 신호이다. 물론, 제1 파장 광 신호는 1270nm의 광 신호라고도 지칭될 수 있고, 제2 파장 광 신호는 1310nm의 광 신호라고도 지칭될 수 있다. 제1 광 송신기에 의해 송신되는 제3 광 신호는 GPON 요건을 충족시키는 업스트림 신호이고, 제3 광 신호는 1480nm 내지 1500nm의 주파수 대역의 광 신호이다. 제2 광 송신기에 의해 송신되는 제4 광 신호는 10GPON 요건을 충족시키는 업스트림 신호이고, 제4 광 신호는 1575nm 내지 1580nm의 광 신호이다. 물론, 대안적으로, 제1 파장 광 신호는 1310nm의 광 신호일 수 있고, 제2 파장 광 신호는 1270nm의 광 신호일 수 있고, 제3 광 신호는 1490nm의 광 신호일 수 있고, 제4 광 신호는 1577nm의 광 신호일 수 있다.
플러그-인 단부에 의해 수신되는 제1 광 신호는 제1 경로 상의 제1 광 신호이고, 제1 경로 상의 제1 광 신호는 광 입구/출구를 통과한 후에 전송된다. 제1 광 신호는 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하고, 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호는 발산 광 신호들이다.
제1 필터의 광 분할 표면은 광 입구/출구를 향하여 배치되고, 광 입구/출구를 통과하는 제1 광 신호는 제1 필터의 광 분할 표면을 조사할 수 있다. 제1 필터는 제1 광 신호(제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호)를 반사시킨다. 다시 말해서, 제1 필터는 1260㎚ 내지 1320㎚의 주파수 대역(파장)의 광 신호를 반사시킨다.
제1 필터는 제1 광 신호를 제2 경로로 반사시키고, 제2 경로는 제1 경로와 일치하지 않는다. 구체적으로, 제1 광 신호가 제1 필터에 의해 반사되기 전과 후의 경로들이 상이하기 때문에, 제1 광 신호가 제1 경로를 따라 광 입구/출구를 역으로 통과하지 않는 것이 보장될 수 있다.
시준 렌즈는 제1 필터가 제1 광 신호를 반사시키는 제2 경로 상에 추가로 포함되고, 제1 필터에 의해 제2 경로로 반사되는 제1 광 신호는 시준 렌즈를 조사한다. 시준 렌즈는 비-평행 광 신호를 평행 광 신호로 변환하고나서 그 평행 광 신호를 송신하는 렌즈이다. 시준 렌즈를 조사하는 제1 광 신호는 시준 렌즈를 통과하고, 시준 렌즈를 통과한 제1 광 신호에 포함된 광 신호는 평행 광 신호이다.
광 분할 구조물은 제1 광 신호가 시준 렌즈를 통과한 후의 제1 광 신호의 출사 방향으로 추가로 배치된다. 광 분할 구조물은 상이한 광 출구들을 통해, 병렬 제1 광 신호에 포함되는 제1 파장 광 신호 및 제2 파장 광 신호를 출력하도록 구성된다. 광 분할 구조물에는 복수의 형태가 있을 수 있다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다.
선택적으로, 제2 필터는 시준 렌즈와 광 분할 구조물 사이에 추가로 배치될 수 있다. 제2 필터는 1260㎚ 내지 1320㎚의 주파수 대역의 광 신호를 송신할 수 있다. 제2 필터는 시준 렌즈를 통과하고 다른 주파수 대역에 있는, 1260㎚ 내지 1320㎚의 주파수 대역의 광 신호 이외의 광 신호를 필터링하여, 제2 필터를 통과하여 광 분할 구조물에 진입하는 광 신호가 1260㎚ 내지 1320㎚의 주파수 대역의 광 신호 이외의 다른 주파수 대역의 광 신호를 포함하는 것을 회피하도록 구성된다.
제1 광 입구는 광 입구/출구로부터 멀리 떨어진 베이스의 측면 상에 배치되고, 광 입구/출구와 제1 광 입구는 각각 제1 필터의 양측에 배치된다. 제1 광 송신기는 제1 광 입구에 추가로 배치되고, 제1 광 입구에 배치된 제1 광 송신기는 제3 광 신호를 송신하고, 제3 광 신호의 경로는 A번째 경로이다. 제3 광 신호는 수렴된 광 신호이다. A번째 경로 상의 제3 광 신호가 제1 필터를 통과하고 광 입구/출구로 송신됨으로써, 플러그-인 단부는 제3 광 신호를 수신할 수 있다. 특별한 예에서, 제1 경로와 A번째 경로 사이의 위상차는 180°이다.
제2 광 입구는 제1 필터와 제1 광 입구 사이에 배치되고, 제2 광 송신기는 제2 광 입구에 추가로 배치되고, 제2 광 입구에 배치된 제2 광 송신기는 제4 광 신호를 송신하고, 제4 광 신호는 B번째 경로 상의 광 신호이다. B번째 경로 상의 제4 광 신호는 A번째 경로 상의 제3 광 신호와 중첩된다. 제4 광 신호는 수렴된 광 신호이다.
제3 필터는 B번째 경로가 A번째 경로와 교차하는 위치에 배치된다. 일 예에서, 제3 광 신호가 수평 방향의 광 신호이면, 제4 광 신호는 제3 광 신호와 중첩된다.
제3 필터는 제4 광 신호를 반사시키고 제3 광 신호를 송신한다. 제3 필터의 광 분할 표면은 제2 광 입구를 향하여 배치된다. B번째 경로 상의 제4 광 신호는 제3 필터의 광 분할 표면에 입사되고, 제3 필터는 C번째 경로를 따라 제4 광 신호를 반사시킨다. 제3 필터에 의해 C번째 경로 상에 반사된 제4 광 신호가 광 입구/출구로 송신됨으로써, 플러그-인 단부는 제4 광 신호를 수신할 수 있다.
선택적으로, 제4 필터는 제1 광 입구와 제3 필터 사이의 A번째 경로에 기초하여 베이스 상에 추가로 배치되고, 제4 필터는 제3 광 신호를 송신한다.
본 출원의 이 특정 실시예에서, 각각의 필터는 본 출원의 특정 실시예일 뿐이고, 본 출원의 이 실시예에 기초한 기능 요건에 따라 다른 필터가 본 출원에서의 광학 컴포넌트에 대안적으로 추가될 수 있다.
본 출원에서 위에 언급된 각각의 필터의 단면 형상이 직사각형이라는 것은 본 출원에서의 특정예일 뿐이고 본 출원을 한정하기 위해 사용될 수 없다는 점에 유의해야 한다. 본 출원에서의 필터의 단면 형상은 대안적으로, 형상이 특정 파장의 광 신호를 반사시키는데 사용될 수 있다면, 사다리꼴과 같은 임의의 다른 형상으로 설정될 수 있다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다. 일 예에서, 필터의 단면 형상이 사다리꼴일 때, 사다리꼴의 빗변은 필터의 반사 표면이다.
본 출원에서, 플러그-인 단부가 제1 광 신호를 수신한 후에, 제1 필터는 메인 광 경로로부터 제1 광 신호(제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하는 업스트림 신호)를 분리하는데 직접 사용된다. 이것은 제1 광 신호에 포함되는 제1 파장 광 신호 및 제2 파장 광 신호가 메인 광 경로로부터 개별적으로 분리될 때 야기되는 복잡한 광학 컴포넌트 구조 및 과도한 시준 렌즈들의 사용의 문제점들을 회피할 수 있게 하고, 그에 의해 광학 컴포넌트 구조를 단순화하고 광학 컴포넌트의 비용을 줄인다.
도 3은 본 출원의 특정 실시예에 따른 광 분할 구조물을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광 분할 구조물은 시준 렌즈에 의해 송신되고 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하는 제1 광 신호를, 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호로 분할하고, 상이한 광 출구들을 통해 광 신호들을 출력하도록 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광 분할 구조물은 제5 필터, 제6 필터, 및 제7 필터를 포함한다.
제1 광 신호의, 시준 렌즈를 통해 송신되는 광 신호들은 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하고, 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호는 둘 다 평행 광 신호들이다.
제5 필터는 제1 광 신호가 시준 렌즈를 통과하는 방향으로 추가로 배치된다. 제5 필터는 제1 파장 광 신호를 반사시키고 제2 파장 광 신호를 송신하도록 구성되거나, 또는 제5 필터는 제2 파장 광 신호를 반사시키고 제1 파장 광 신호를 송신하도록 구성된다. 다시 말해서, 제5 필터는 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호 둘 다를 필터링하도록 구성될 수 있다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다.
다음은 제5 필터가 제2 파장 광 신호를 반사시키고 제1 파장 광 신호를 송신하는 예를 사용하여 상세한 설명을 제공한다. 제5 필터의 광 분할 표면은 제5 필터를 통과하는 광 분할 표면에 수직이 아니어서, 제5 필터가 제2 경로의 방향과는 반대 방향으로 제2 파장 광 신호를 반사시키는 것을 방지한다.
제1 광 출구와 제2 광 출구는 광 분할 구조물에 대응하는 베이스 상에 추가로 배치된다.
제1 광 출구는 제5 필터를 통과한 제1 파장 광 신호의 송신 방향으로 베이스 상에 배치된다. 제1 광 수신기는 제1 광 출구 내부에 배치되고, 제1 광 수신기는 제1 파장 광 신호를 수신하고 제1 파장 광 신호를 사용자 측에 전송한다.
임의로, 수렴 렌즈가 제1 광 출구와 제5 필터 사이에 추가로 배치되고, 수렴 렌즈는 제5 필터를 통과하는 제1 파장 광 신호의 평행 광을 수렴된 광으로 변환하도록 구성된다.
제5 필터는 제3 경로를 따라 제2 파장 광 신호를 반사시킨다. 제6 필터는 제5 필터가 제3 경로를 따라 제2 파장 광 신호를 반사시키고, 제6 필터가 제2 파장 광 신호를 반사시키는 방향으로 추가로 배치된다. 제6 필터는 제4 경로를 따라 제2 파장 광 신호를 반사시키고, 제4 경로는 제3 경로와 일치하지 않는다.
일 예에서, 제5 필터와 제6 필터는 서로 병렬로 배치된다. 제5 필터가 제6 필터에 평행할 때, 제2 파장 광 신호가 반사되는 방향은 제1 광 신호가 시준 렌즈를 통과하는 방향과 동일하고 그에 평행하다.
제2 광 출구는 제6 필터가 제2 파장의 광 신호를 반사시키는 제4 경로 상에 배치된다. 제2 광 수신기는 제2 광 출구에 배치되고, 제2 광 수신기는 제2 파장 광 신호를 수신하고 제2 파장 광 신호를 대응하는 사용자 측에 송신하도록 구성된다.
선택적으로, 수렴 렌즈와 제7 필터는 제2 광 출구와 제6 필터 사이에 추가로 배치되고, 제2 파장 광 신호는 수렴 렌즈와 제7 필터를 통해 송신된다. 제7 필터와 수렴 렌즈는 중첩 방식으로 배치된다. 제7 필터는 제2 파장 광 신호 이외의 광 신호를 필터링하여 제2 광 수신기에 의해 수신되는 다른 혼합된 신호들을 감소시키도록 구성된다. 수렴 렌즈는 제6 필터에 의해 반사되는 제2 파장 광 신호의 평행 광을 수렴된 광으로 변환하여, 제2 광 수신기에 의해 수행되는 신호 수신을 용이하게 하도록 구성된다.
본 출원의 이 특정 실시예에서, 제1 광 송신기와 제2 광 송신기는 독립적인 구조들일 수 있다. 다음은 특정 실시예들을 사용하여 상세한 설명들을 개별적으로 제공한다.
광 분할 구조물이 수렴 렌즈를 포함한다는 것은 본 출원의 이 특정 실시예에서의 예일 뿐이라는 점에 유의해야 한다. 본 출원의 이 특정 실시예에서, 광 분할 구조물은 대안적으로 수렴 렌즈를 포함하지 않을 수 있다. 광 분할 구조물이 수렴 렌즈를 포함하지 않을 때, 제1 광 출구 및 제2 광 출구 내부에 배치되는 제1 광 수신기 및 제2 광 수신기가 각각 수렴 렌즈를 포함함으로써, 제5 필터를 통과하는 제1 파장 광 신호의 평행 광이 수렴된 광으로 변환되고, 제6 필터에 의해 반사되는 제2 파장 광 신호의 평행 광이 수렴된 광으로 변환된다.
도 4는 본 출원의 특정 실시예에 따른 다른 쿼드 광학 컴포넌트의 개략적인 구조도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 쿼드 광학 컴포넌트의 개략적인 구조도는 도 2에 도시된 쿼드 광학 컴포넌트의 구조에 기초한 개선을 나타낸다. 쿼드 광학 컴포넌트는 베이스와 베이스 상에 배치되는 광 분할 구조물, 제1 필터, 제2 필터, 제4 필터, 및 시준 렌즈를 포함한다. 도 4에 도시된 예에서, 베이스에는 광 입구, 제1 광 출구, 및 제2 광 출구가 추가로 제공된다. 베이스 상에 배치되는 광 입구/출구, 제1 광 출구, 및 제2 광 출구와 베이스 상에 배치되는 제1 필터, 시준 렌즈, 제2 필터, 광 분할 구조물, 및 제4 필터는 도 2 및 도 3의 대응하는 부분들과 동일한 구조들, 위치들, 및 기능들을 갖는다. 세부사항들은 본 출원에서 설명되지 않는다.
베이스 상에 배치된 광 입구는 도 2에 도시된 제1 광 입구와 동일한 위치에 배치된다. 제3 광 송신기가 도 4에 도시된 광 입구에 추가로 연결되고, 제3 광 송신기는 멀티플렉싱을 통해 제3 광 신호 및 제4 광 신호를 송신하도록 구성된다. 제3 광 신호와 제4 광 신호는 도 2에 도시된 것들과 동일할 수 있다. 세부사항들은 본 출원에서 설명되지 않는다.
도 5는 본 출원의 특정 실시예에 따른 제3 광 송신기를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 광 송신기는 1557nm 레이저 신호 송신기, 1490nm 레이저 신호 송신기, 및 파장 분할 멀티플렉싱 필터(Wavelength division multiplexing filter, WDM 필터)를 포함한다. 파장 분할 멀티플렉싱 필터(멀티플렉싱 기반 송신기 장치)는 파장 분할 멀티플렉싱 칩(Wavelength division multiplexing chip, WDM 칩)과 레이저 신호 송신기를 포함한다. 1557nm 레이저 신호 송신기는 1557nm 레이저 신호를 송신하도록 구성되고, 1557nm 레이저 신호 송신기에 의해 출력되는 신호는 파장 분할 멀티플렉싱 칩에 결합된다. 1490nm 레이저 신호 송신기는 1490nm 레이저 신호를 송신하도록 구성되고, 1490nm 레이저 신호 송신기에 의해 출력되는 신호는 파장 분할 멀티플렉싱 칩에 전기적으로 연결된다. 파장 분할 멀티플렉싱 칩은 1557nm 레이저 신호 송신기에 의해 출력되는 신호와 1490nm 레이저 신호 송신기에 의해 출력되는 신호에 따라, 변조를 수행하여 멀티플렉싱된 제3 광 신호 및 제4 광 신호를 획득하도록 구성된다. 레이저 신호 송신기들은 파장 분할 멀티플렉싱 칩에 연결되고 대응하는 레이저 신호들을 송신한다. 레이저 신호 송신기들에 의한 멀티플렉싱을 통해 송신되는 제3 광 신호 및 제4 광 신호는 광 입구를 통해 출력된다.
선택적으로, 1557nm 레이저 신호 송신기의 신호 출력 인터페이스와 1490nm 레이저 신호 송신기의 신호 출력 인터페이스는 양자 모두 백라이트 검출 디바이스에 연결된다. 백라이트 검출 디바이스는 신호들에 기초하여, 1557nm 레이저 신호 송신기에 의해 전송되는 획득된 신호와 1490nm 레이저 신호 송신기에 의해 전송되는 획득된 신호의 광 강도를 결정하도록 구성된다. 각각의 레이저 신호 송신기에 의해 전송된 광 신호의 광 강도가 미리 결정된 임계값 미만이라고 판정될 때, 백라이트 검출 디바이스는 대응하는 레이저 신호 송신기에 정보를 추가로 전송하고, 정보는 레이저 신호 송신기에게 송신된 광 신호의 광 강도를 향상시키도록 지시하는데 사용된다.
본 출원의 전술한 실시예에서, 제3 광 송신기는 멀티플렉싱을 통해 제3 광 신호 및/또는 제4 광 신호를 송신한다. 광학 컴포넌트가 더 적은 디바이스를 사용하여 동일한 효과를 달성하기 때문에, 쿼드 광학 컴포넌트의 구조가 보다 간단하게 된다.
특정 예에서, 백라이트 검출 디바이스는 1490nm 레이저 신호 송신기에 대응하는 광 강도 임계값과 1557nm 레이저 신호 송신기에 대응하는 광 강도 임계값을 저장한다. 백라이트 검출 디바이스는 1557nm 레이저 신호 송신기의 신호 출력 인터페이스로부터, 1557nm 레이저 신호 송신기에 의해 송신되는 광 신호의 강도를 획득한다. 백라이트 검출 디바이스는 1557nm 레이저 신호 송신기에 의해 송신되는 광 신호의 강도를 1557nm 레이저 신호 송신기에 대응하는 저장된 광 강도 임계값과 비교한다. 1557nm 레이저 신호 송신기에 의해 송신되는 광 신호의 강도가 광 강도 임계값의 범위 내에 있으면, 백라이트 검출 디바이스는 어떠한 처리도 수행하지 않고; 1557nm 레이저 신호 송신기에 의해 송신되는 광 신호의 강도가 광 강도 임계값의 범위 밖에 있으면, 백라이트 검출 디바이스는 1557nm 레이저 신호 송신기에 표시 정보를 송신한다. 1557nm 레이저 신호 송신기는 표시 정보에 기초하여 조정된 송신된 광 신호의 광 강도를 송신한다.
선택적으로, 제3 광 송신기는 수렴 렌즈(캡)를 추가로 포함하고, 캡은 멀티플렉싱을 통해 레이저 신호 송신기들에 의해 송신되는 제3 광 신호 및 제4 광 신호의 경로 상에 배치된다. 수렴 렌즈는 제3 광 송신기의 패키지 구조물 상에 또는 베이스 상에 배치될 수 있다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다.
다음은 특정 실시예를 사용하여 베이스를 상세히 설명한다.
도 6은 본 출원의 특정 실시예에 따른 광학 컴포넌트의 개략적인 구조도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 광학 컴포넌트는 베이스와 베이스 상에 배치된 광 디바이스 및 플러그-인 단부(603)를 포함한다. 광 디바이스는 도 2 내지 도 5의 제1 필터, 제2 필터, 제3 필터, 제4 필터, 광 분할 구조물, 시준 렌즈 등을 포함한다.
베이스는 지지대(601)와 연결 파이프 본체(602)를 포함하고, 지지대(601)는 연결 파이프 본체(602) 내부에 배치된다.
본 출원의 이 특정 실시예에서, 시준 렌즈, 제1 필터, 및 플러그-인 단부(603)는 지지대(601) 상에 배치되고, 광 분할 구조물과 제3 필터는 연결 파이프 본체(602) 상에 배치된다.
다음은 지지대(601)와 지지대(601) 상에 배치되는 시준 렌즈, 제1 필터, 및 플러그-인 단부(603)의 구조들을 상세히 설명한다.
도 7은 본 출원의 특정 실시예에 따른 지지대의 개략적인 구조도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 지지대는 지지대(601), 및 지지대(601) 상에 배치되는 시준 렌즈(701), 제1 필터(702), 및 제1 연결 홀(703)을 포함한다.
지지대(601)의 일측에는 제1 연결 홀(703)이 있고, 제1 연결 홀(703)은 플러그-인 단부(603)를 수용하는데 사용된다. 제1 연결 홀(703)의 형상 및 크기는 제1 연결 홀(703)에 삽입된 플러그-인 단부(603)의 형상 및 크기와 매칭된다. 플러그-인 단부(603)는 광 신호를 입력/출력하도록 구성된다. 본 출원의 이 실시예에서, 플러그-인 단부(603)는 제1 경로 상에서 제1 광 신호를 수신할 수 있고, 제1 광 신호는 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함한다. 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호는 도 1 및 도 2에 도시된 것들과 동일할 수 있다.
제1 필터 설치 장소(704)가 제1 연결 홀(703)에 대해 지지대(601)의 다른 측에 추가로 포함되고, 제1 필터(702)가 제1 필터 설치 장소(704)에 배치될 수 있다.
지지대(601)에는 지지대(601)를 관통하는 제1 광 관통 홀(705)이 추가로 제공된다. 제1 광 관통 홀(705)의 한 측은 제1 연결 홀(703)을 관통하고, 제1 광 관통 홀(705)의 다른 측은 제1 필터 설치 장소(704)를 관통한다. 선택적으로, 제1 광 관통 홀(705)은 또한 제1 경로와 일치하여, 제1 광 신호가 제1 광 관통 홀(705)의 내벽을 조사할 때 야기되는 신호 간섭을 회피한다.
플러그-인 단부(603)에 의해 출력되는 제1 파장 광 신호 및 제2 파장 광 신호는 제1 광 관통 홀(705)을 통해, 제1 필터 설치 장소(704)에 배치된 제1 필터(702)를 조사한다.
일 예에서, 제1 광 관통 홀(705)과 제1 필터 설치 장소(704) 둘 다의 단면들이 원통형이면, 제1 광 관통 홀(705)의 축과 제1 필터 설치 장소(704)의 단부 표면 사이의 끼인각은 90도와 동일하지 않다. 다시 말해서, 제1 필터 설치 장소(704)는 제1 광 관통 홀(705)의 축에 대해 비스듬하게 배치된다. 제1 필터(702)는 제1 필터 설치 장소(704)에 배치되고, 제1 필터 설치 장소(704)에 배치된 제1 필터(702)는 제1 광 신호를 제2 경로를 따라 반사시킨다. 제1 경로는 제2 경로와 일치하지 않는다. 지지대(601) 상의 제1 필터(702)가 제1 광 신호를 반사하는 제2 경로 상에 제2 광 관통 홀(706)이 추가로 포함되고, 제2 광 관통 홀(706)은 제1 광 관통 홀(705)을 관통한다.
시준 렌즈(701)는 제2 광 관통 홀(706) 내에 배치된다. 제2 경로를 따라 제1 필터(702)에 의해 반사되는 제1 광 신호는 시준 렌즈(701)를 통과한다. 시준 렌즈(701)는 제1 필터(702)에 의해 시준 렌즈(701)로 반사된 발산하는 제1 광 신호를, 출력을 위한 병렬 제1 광 신호로 변환하도록 구성된다. 다시 말해서, 시준 렌즈(701) 내로 입력되는 제1 광 신호는 발산하는 광 신호이고, 시준 렌즈(701)에 의해 출력되는 제1 광 신호는 평행 광 신호이다.
선택적으로, 지지대(601)는 사출 성형 기술을 사용하여 처리 및 성형될 수 있다. 제1 필터(702)는 사출 성형된 지지대(601)의 제1 필터 설치 장소(704)에 직접 배치될 수 있다. 제1 필터(702)는 대안적으로 지지대(601)의 사출 성형 프로세스 동안 사출 성형 모델의 대응하는 위치에 배치될 수 있어서, 사출 성형된 지지대(601) 및 제1 필터(702)가 전체를 형성한다. 시준 렌즈(701)는 지지대(601)의 사출 성형 프로세스 동안 사출 성형 모델의 대응하는 위치에 배치될 수 있어서, 사출 성형된 지지대(601) 및 시준 렌즈(701)가 전체를 형성한다.
시준 렌즈(701)를 통과하는 (제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하는) 제1 광 신호는 연결 파이프 본체(602) 상에 배치된 제1 광 출구 및 제2 출구를 통해 출력된다.
연결 파이프 본체(602)는 컷스루 중간 부분(cut-through middle part)을 갖는 쉘 구조(shell structure)이고, 쉘(604)과 관통 홀(605)을 포함한다.
지지대(601)는 관통 홀(605)의 일 측 상에 배치된다. 지지대(601)의 제1 연결 홀(703)의 일 측은 연결 파이프 본체(602)의 단부 표면에 가깝고, 지지대(601) 상의 제1 필터 설치 장소(704)의 일 측은 연결 파이프 본체(602)의 단부 표면으로부터 멀리 떨어져 있다. 제1 광 신호는 시준 렌즈(701)를 통과하고, 제1 광 수신기와 제2 광 수신기는 연결 파이프 본체(602)의 쉘(604) 상에 추가로 배치되고, 시준 렌즈를 통과하는 제1 파장 광 신호 및 제2 파장 광 신호는 제1 광 수신기 및 제2 광 수신기를 통해 수신된다.
광학 컴포넌트는 광 분할 구조물 및 복수의 광 수신기를 포함한다. 광 분할 구조물은 상이한 광 출구들을 통해, 제1 광 신호에 포함되는 제1 파장 광 신호 및 제2 파장 광 신호를 출력하도록 구성된다. 복수의 광 수신기는 상이한 광 출구들에 배치되고, 광 수신기는 각각의 광 출구에 배치된다. 수신단의 구조가 도 3에 도시될 수 있다. 세부사항들은 본 출원에서 다시 설명되지 않는다.
제1 광 송신기는 어떤 지지대(601)도 배치되지 않는, 관통 홀(605)의 다른 측면 상에 배치되고, 제1 광 송신기는 제3 광 신호를 A번째 경로를 따라 지지대(601)에 송신한다. A번째 경로 상의 제3 광 신호는 지지대(601)의 제1 광 관통 홀(705)과 제1 연결 홀(703)을 통과하여, 플러그-인 단부(603)가 제3 광 신호를 수신할 수 있게 한다.
선택적으로, 지지대(601)와 제1 광 송신기 사이의 관통 홀(605)에 제4 필터가 추가로 배치되고, 제4 필터는 제3 광 신호를 송신하도록 구성된다.
제2 광 송신기는 지지대(601)와 제1 광 송신기 사이의 쉘(604)에 추가로 배치되고, 제2 광 송신기는 제4 광 신호를 B번째 경로를 따라 지지대(601)에 송신하고, B번째 경로는 관통 홀(605)을 통과한다. 제3 필터는 관통 홀(605)에서, B번째 경로가 관통 홀(605)과 교차하는 위치에 추가로 배치된다. 제2 광 송신기에 의해 송신되는 제4 광 신호는 제3 필터의 광 분할 표면을 조사하고, 제3 필터는 제4 광 신호를 C번째 경로를 따라 반사시킨다. C번째 경로 상의 제4 광 신호는 지지대(601)의 제1 광 관통 홀(705)과 제1 연결 홀(703)을 통과하여, 플러그-인 단부(603)가 제4 광 신호를 수신할 수 있게 한다.
플러그-인 단부(603)는 핀(606)을 포함하고, 플러그-인 홀들(607)이 핀(606)에 배치된다. 페룰(608)은 플러그-인 단부(603)의 지지대(601)에 연결된, 측면 상의 플러그-인 홀(607)에 추가로 배치되며, 대응하는 신호는 페룰(608)을 사용하여 수신되거나 전송된다. 지지대(601)로부터 멀리 떨어진 플러그-인 단부(603)의 측면 상의 플러그-인 홀(607)에 광섬유가 추가로 배치되고, 수신 또는 전송된 신호는 광섬유를 사용하여 송신된다.
선택적으로, 페룰(608)은 제1 연결 홀(703)에 배치되고, 제1 연결 홀(703)은 플러그-인 단부(603) 및 페룰(608)을 위치시키도록 구성된다. 페룰(608)이 제1 연결 홀(703)에 배치될 때, 핀(606)은 제1 연결 홀(703)이 위치하는 지지대(601)의 단부 표면과 접촉하여 그에 연결된다.
본 출원의 이 특정 실시예에서, 연결 파이프 본체 상의 제1 광 출구 및 제2 광 출구는 대안적으로 도 4에 도시된 광 출구들로 대체될 수 있다. 연결 파이프 본체 상의 제1 광 출구는 제2 광 출구와 동일하게 배치된다. 세부사항들은 본 출원에서 설명되지 않는다.
본 출원의 이 특정 실시예에서, 전술한 지지대(601)가 광 분할 구조물을 포함하지 않는다는 것은 본 출원에서의 일례일 뿐이다. 광 분할 구조물은 대안적으로 지지대(601) 상에 배치될 수 있다. 지지대(601)가 광 분할 구조물을 포함할 때, 광 출구는 광 분할 구조물을 포함하지 않는다.
본 출원의 이 특정 실시예에서의 지지대는 제1 지지대와 제2 지지대를 포함할 수 있다. 제1 지지대는 도 6 및 도 7에 도시된 지지대(601)일 수 있다. 제2 지지대는 광 분할 구조물을 배치하도록 구성될 수 있다. 이하에서는 본 출원의 이 특정 실시예에서 제공되는 제2 지지대를 상세히 설명한다.
도 8은 본 출원의 특정 실시예에 따른 제2 지지대를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 지지대(801)에는 (제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하는) 제1 광 신호가 시준 렌즈를 통과하는 방향으로 제5 필터 설치 장소(802)가 추가로 제공되고, 제5 필터는 제5 필터 설치 장소(802)에 배치된다. 시준 렌즈를 통과하는 제1 광 신호는 제5 필터 설치 장소(802)에 배치된 제5 필터를 조사한다. 제5 필터는 제1 파장 광 신호를 송신하고 제3 경로를 따라 제2 파장 광 신호를 반사시킨다.
제5 필터의 단면이 직사각형일 때, 제5 필터 설치 장소(802)에 배치된 제5 필터와 제1 광 신호 사이에 끼인각이 존재한다. 일 예에서, 제5 필터 설치 장소(802)의 단부 표면과 제5 필터를 통과하는 제1 광 신호 사이의 끼인각은 90도와 동일하지 않다. 다시 말해서, 제1 광 신호는 제5 필터를 수직으로 조사하지 않는다. 제5 필터 설치 장소(802)의 단부 표면과 제5 필터를 통과하는 제1 광 신호 사이의 끼인각은 제2 지지대(801) 내의 각각의 구조물의 특정 위치에 기초하여 설정된다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다.
제2 지지대(801)에는 제1 파장 광 신호가 제5 필터를 통과하는 방향으로 제1 수렴 렌즈 설치 장소(806)가 추가로 제공되고, 제1 수렴 렌즈는 제1 수렴 렌즈 설치 장소(806)에 배치된다. 제1 수렴 렌즈 설치 장소(806)에 배치된 제1 수렴 렌즈는 평행 광으로부터 수렴 광으로, 제1 수렴 렌즈를 조사하는 제1 파장 광 신호를 변환한다. 제1 광 수신기는 제1 수렴 렌즈 설치 장소(806)에 대응하는 연결 파이프 본체(602) 상의 제1 광 출구 상에 추가로 배치되고, 제1 광 수신기는 제1 파장 광 신호를 수신하도록 구성된다.
제2 지지대(801)에는 제5 필터가 제2 파장 광 신호를 반사시키는 방향으로 제6 필터 설치 장소(803)가 추가로 제공되고, 제6 필터는 제6 필터 설치 장소(803)에 배치된다. 제6 필터 설치 장소(803)에 배치된 제6 필터는 제4 경로를 따라 제2 파장 광 신호를 반사시키며, 여기서 제4 경로는 제3 경로와 일치하지 않는다. 제4 경로의 특정 위치는 실제 요건에 따라 설정된다. 이는 본 출원에서 한정되지 않는다.
선택적으로, 제2 지지대(801)에는 제6 필터가 제2 파장 광 신호를 반사시키는 방향으로 제7 필터 설치 장소(804)가 추가로 제공되고, 제7 필터는 제7 필터 설치 장소(804)에 배치된다. 제7 필터는 제2 파장 광 신호 이외의 다른 파장의 광 신호를 필터링하기 위한 필터이다. 제7 필터 설치 장소(804)에 배치된 제7 필터의 반사 표면은 제6 필터에 의해 반사된 제2 파장 광 신호에 수직이다.
제2 지지대(801)에는 제2 파장 광 신호가 제7 필터를 통과하는 방향으로 제2 수렴 렌즈 설치 장소(807)가 추가로 제공되고, 제2 수렴 렌즈는 제2 수렴 렌즈 설치 장소(807)에 배치된다. 제2 수렴 렌즈 설치 장소(807)에 배치된 제2 수렴 렌즈는 평행 광으로부터 수렴 광으로, 제2 수렴 렌즈를 조사하는 제2 파장 광 신호를 변환한다. 제2 광 수신기는 제2 수렴 렌즈 설치 장소(807)에 대응하는 연결 파이프 본체(602) 상에 추가로 배치되고, 제2 광 수신기는 수렴 렌즈를 통과하는 제2 파장 광 신호를 수신하도록 구성된다.
선택적으로, 제6 필터 설치 장소(803)는 제5 필터 설치 장소(802)와 평행하고, 제6 필터 설치 장소(803)에 배치된 제6 필터(805)는 제5 필터 설치 장소(802)에 배치된 제5 필터와 평행하고, 제5 필터를 통과하는 제1 파장 광 신호는 제6 필터(805)에 의해 반사되는 제2 파장 광 신호와 평행하다. 제5 필터를 통과하는 제1 파장 광 신호는 제6 필터(805)에 의해 반사되는 제2 파장 광 신호에 평행하고, 따라서 제1 수렴 렌즈와 제2 수렴 렌즈는 서로 병렬로 배치될 수 있고, 제1 광 수신기와 제2 광 수신기는 서로 병렬로 배치될 수 있다.
도 8에 도시된 제2 지지대의 개략적인 구조도에서, 대안적으로, 제1 수렴 렌즈 설치 장소, 제2 수렴 렌즈 설치 장소, 및 수렴 렌즈 설치 장소들에 배치된 수렴 렌즈들은 포함되지 않을 수 있다. 제2 지지대(801)가 수렴 렌즈 설치 장소들과 수렴 렌즈들을 포함하지 않을 때, 제1 광 수신기와 제2 광 수신기는 각각 수렴 렌즈를 포함한다.
선택적으로, 전술한 지지대(601)와 제2 지지대(801)는 2개의 독립적인 사출 성형된 부분일 수 있고, 둘 다 연결 파이프 본체(602) 내에 배치된다. 물론, 지지대(601)와 제2 지지대(801)는 대안적으로 전체를 형성할 수 있다. 대안적으로, 지지대(601)와 제2 지지대(801)는 동시에 사출 성형되는 지지대(601) 및 제2 지지대(801)를 포함하는 전체를 형성할 수 있거나, 또는 지지대(601)와 제2 지지대(801)는 개별적으로 사출 성형되고나서 전체로서 연결된다.
본 출원에서, 일체로 성형된 지지대와 고정된 구조를 갖는 연결 파이프 본체가 사용되고, 지지대는 연결 파이프 본체 내에 배치되어, 광학 컴포넌트의 구조가 더욱 단순하게 된다. 또한, 다양한 광 디바이스들이 지지대 및 연결 파이프 본체에 의해 형성된 베이스 내에 배치됨으로서, 광학 컴포넌트가 보다 편리하게 배치된다. 또한, 시준 렌즈와 지지대는 일체로 사출 성형되어, 광 경로에 대한 시준 렌즈의 위치가 보다 정확하게 된다.
도 9는 본 출원의 특정 실시예에 따른 지지대의 개략도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 지지대(901)는 도 7에 도시된 지지대(601)와 도 8에 도시된 제2 지지대(801)를 포함하고, 지지대(601)와 제2 지지대(801)는 전체를 형성한다. 전술한 지지대의 구조는 도 7 및 도 8에 도시된 것과 동일하다. 세부사항들은 본 출원에서 설명되지 않는다.
물론, 베이스와 도 7 내지 도 9의 베이스에 포함된 지지대 및 연결 파이프 본체는 본 출원의 이 특정 실시예에서 예들일 뿐이고, 본 출원에 대한 어떠한 제한도 구성할 수 없다. 본 출원의 이 특정 실시예에서, 특정 연결 구조를 사용함으로써 도 2 내지 도 6의 구조들을 전체로서 연결할 수 있는 임의의 구조가 본 출원의 이 특정 실시예에서 베이스로서 사용된다.
본 출원의 이 특정 실시예는 광학 모듈에 추가로 적용될 수 있다. 광학 모듈은 도 2 내지 도 9에 도시된 광학 컴포넌트를 포함할 수 있다.
본 출원의 이 특정 실시예는 통신 디바이스에 추가로 적용될 수 있다. 통신 디바이스는 전술한 광학 모듈을 포함할 수 있다. 통신 디바이스는 OLT 또는 ONU일 수 있거나, 또는 광학 모듈이 적용되는 임의의 다른 전자 디바이스일 수 있다.
본 출원에서 제공되는 실시예들은 본 출원에서 설명되는 선택적인 실시예들일 뿐이라는 점에 유의해야 한다. 이에 기초하여, 본 기술분야의 통상의 기술자는 더 많은 실시예들을 자유롭게 설계할 수 있고, 따라서 세부사항들은 본 명세서에서 설명되지 않는다.
별개의 부분들로서 설명된 광 디바이스들은 물리적으로 별개일 수 있거나 그렇지 않을 수 있고, 구조들의 일부 또는 전부는 실시예들의 해결책들의 목적들을 달성하기 위해 실제 요건에 따라 선택될 수 있다.
또한, 본 출원의 실시예들에서의 광 디바이스들은 전체 구조에 통합될 수 있거나, 또는 각각의 광 디바이스는 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 또는 2개 이상의 광 디바이스가 유닛에 통합될 수 있다.
전술한 설명은 본 출원의 구현예일 뿐이며, 본 출원의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 출원에서 개시되는 기술적 범위 내에서 해당 분야에서의 기술자에 의해 용이하게 도출되는 임의의 변형 또는 대체는 본 출원의 보호 범위 내에 있을 것이다. 따라서, 본 출원의 보호 범위는 청구항들의 보호 범위에 종속될 것이다.

Claims (17)

  1. 광학 컴포넌트로서,
    베이스, 및
    상기 베이스 상에 배치되는 광 분할 구조물, 제1 필터, 및 시준 렌즈
    를 포함하고,
    상기 베이스에는 광 입구/출구가 제공되고, 상기 제1 필터의 광 분할 표면은 상기 광 입구/출구를 향하여 배치되고, 제1 경로 상의 제1 광 신호는 상기 광 입구/출구를 통해 상기 제1 필터의 광 분할 표면에 입사되고;
    상기 제1 필터의 상기 광 분할 표면은 상기 제1 광 신호를 제2 경로를 따라 상기 시준 렌즈에 반사시키고, 상기 제1 경로는 상기 제2 경로와 일치하지 않고, 상기 시준 렌즈는 상기 제2 경로 상에 배치되고, 상기 시준 렌즈는 상기 제2 경로 상의 상기 제1 광 신호를 평행 광으로 변환하도록 구성되고;
    상기 제1 광 신호에 포함된 광 신호는 적어도 하나의 타입의 파장을 가지고, 상기 광 분할 구조물은 상기 제1 광 신호가 상기 시준 렌즈를 통과한 후의 제1 광 신호의 출사 경로(emergent path) 상에 배치되고, 파장 타입에 기초하여, 상기 시준 렌즈에 의해 조정된 상기 제1 광 신호를 출력하도록 구성되는 광학 컴포넌트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광 신호는 제1 파장 광 신호와 제2 파장 광 신호를 포함하고, 상기 제1 파장 광 신호와 상기 제2 파장 광 신호는 상이한 파장들을 가지고, 상기 광 분할 구조물은 제2 필터와 제3 필터를 포함하고;
    상기 제2 필터는 상기 제1 파장 광 신호와 상기 제2 파장 광 신호가 상기 시준 렌즈를 통과한 후의 상기 제1 파장 광 신호와 상기 제2 파장 광 신호의 출사 경로 상에 배치되고, 상기 제2 필터는 상기 제1 파장 광 신호를 송신하고 제3 경로를 따라 상기 제2 파장 광 신호를 반사시키며, 상기 제3 경로는 상기 제2 경로와 일치하지 않고;
    상기 제3 필터는 상기 제3 경로 상에 배치되고, 상기 제3 필터는 상기 제2 파장 광 신호를 제4 경로를 따라 반사시키고, 상기 제4 경로는 상기 제3 경로와 일치하지 않고;
    상기 베이스에는 제1 광 출구와 제2 광 출구가 추가로 제공되고, 상기 제1 광 출구는 상기 제2 필터가 상기 제1 파장 광 신호를 송신하는 송신 경로 상에 배치되고, 상기 제1 광 출구는 상기 제1 파장 광 신호가 통과하는데 사용되고, 상기 제2 광 출구는 상기 제4 경로 상에 배치되고, 상기 제2 광 출구는 상기 제2 파장 광 신호가 통과하는데 사용되는 광학 컴포넌트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광학 컴포넌트는 제1 광 수신기와 제2 광 수신기를 추가로 포함하고, 상기 제1 광 수신기는 상기 제1 광 출구에서의 출사 경로 상에 배치되어 상기 제1 파장 광 신호를 수신하고, 상기 제2 광 수신기는 상기 제2 광 출구에서의 출사 경로 상에 배치되어 상기 제2 파장 광 신호를 수신하는 광학 컴포넌트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 경로는 상기 제4 경로와 평행한 광학 컴포넌트.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 광 분할 구조물은 제4 필터를 추가로 포함하고, 상기 제4 필터는 상기 제3 필터와 상기 제2 광 출구 사이의 상기 제4 경로 상에 배치되고, 상기 제4 필터는 상기 제2 파장 광 신호를 송신하는 광학 컴포넌트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 컴포넌트는 상기 베이스 상에 배치된 제5 필터를 추가로 포함하고, 상기 베이스에는 적어도 하나의 광 입구가 제공되고; 광 신호는 각각의 광 입구를 통과하고 상기 제5 필터를 조사하고, 상기 제5 필터는 상기 광 입구를 통과하는 광 신호를 제1 광 입구에 반사 또는 송신하고; 상기 광 입구를 통과하는 광 신호들의 파장들은 상이한 광학 컴포넌트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스에는 2개의 광 입구: 제1 광 입구와 제2 광 입구가 제공되고, 상기 제1 광 입구는 상기 광 입구/출구에 대향하여 배치되고, 제5 경로 상의 제3 광 신호는 상기 제1 광 입구를 통과하고 상기 광 입구/출구에 입사되고;
    상기 제5 필터의 광 분할 표면은 상기 제2 광 입구를 향하여 배치되고, 제6 경로 상의 제4 광 신호는 상기 제2 광 입구를 통해 상기 제5 필터의 광 분할 표면에 입사되고, 상기 제5 필터는 상기 제4 광 신호를 제7 경로를 따라 상기 광 입구/출구로 반사시키는 광학 컴포넌트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스는 연결 파이프 본체와 상기 연결 파이프 본체 상에 배치된 지지대를 포함하고, 상기 지지대는 제1 지지대를 포함하고, 상기 제1 지지대는 상기 제1 필터와 상기 시준 렌즈를 고정하도록 구성되고, 상기 광 입구/출구는 상기 제1 지지대 상에 배치되는 광학 컴포넌트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시준 렌즈와 상기 제1 지지대는 일체로 사출 성형되는 광학 컴포넌트.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 지지대는 제2 지지대를 추가로 포함하고, 상기 제2 지지대는 상기 광 분할 구조물을 고정하도록 구성되는 광학 컴포넌트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광학 컴포넌트는 상기 제2 경로 상에 배치된 제1 수렴 렌즈와 상기 제4 경로 상에 배치된 제2 수렴 렌즈를 추가로 포함하고, 상기 제2 지지대는 상기 제1 수렴 렌즈와 상기 제2 수렴 렌즈를 고정하도록 추가로 구성되는 광학 컴포넌트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 수렴 렌즈와 상기 제2 지지대는 일체로 사출 성형되고, 상기 제2 수렴 렌즈와 상기 제2 지지대는 일체로 사출 성형되는 광학 컴포넌트.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 지지대와 상기 제2 지지대는 일체로 사출 성형되는 광학 컴포넌트.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 컴포넌트는 핀 및 페룰(ferrule)을 추가로 포함하고, 페룰 홀은 상기 핀 내에 배치되고, 상기 페룰은 상기 페룰 홀 내에 고정되고, 상기 페룰의 일 단부는 상기 핀으로부터 돌출되고, 상기 핀으로부터 돌출된 상기 페룰의 단부는 상기 광 입구/출구 내부에 배치되고, 상기 페룰은 상기 광 입구/출구에 의해 위치되는 광학 컴포넌트.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 광학 컴포넌트는 상기 베이스 상에 배치된 멀티플렉싱 기반 송신기 장치를 추가로 포함하고, 상기 멀티플렉싱 기반 송신기 장치는 상기 광 입구/출구에 대향하여 배치되고; 상기 멀티플렉싱 기반 송신기 장치는 상기 제5 경로 상에 상기 제3 광 신호 및 제4 광 신호를 송신하고, 상기 제5 경로 상의 상기 제3 광 신호 및 상기 제4 광 신호는 상기 광 입구/출구로 송신되는 광학 컴포넌트.
  16. 광학 모듈로서,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 광학 컴포넌트를 포함하는 광학 모듈.
  17. 통신 디바이스로서,
    제16항에 따른 상기 광학 모듈을 포함하는 통신 디바이스.
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