KR102563411B1 - 대용량 데이터를 송수신하기 위한 무선 송수신 장치 - Google Patents

대용량 데이터를 송수신하기 위한 무선 송수신 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시에 따른 무선송수신장치는 평행 광신호를 이용하여 고해상도 영상데이터 또는 네트워크 데이터 등의 대용량 데이터를 송수신하기 위한 무선송신장치 및 무선수신장치를 포함하고, 무선송신장치는 상기 대용량 데이터를 펄스형 레이저 광신호로 변환한 변환부로부터 펄스형 레이저 광신호를 수신하기 위한 제 1 광케이블연결단자, 광케이블연결단자로부터 제 1 거리(L1)만큼 이격되어 위치하고, 광케이블연결단자로부터 산란되는 펄스형 레이저 광신호를 수집하기 위한 제 1 메니스커스 렌즈, 및 제 1 메니스커스 렌즈로부터 제 2 거리(L2)만큼 이격되어 위치하며 펄스형 레이저 광신호를 평행 광신호로 변환하기 위한 제 1 볼록렌즈를 포함한다.

Description

대용량 데이터를 송수신하기 위한 무선 송수신 장치{WIRELESS TRANCEIVING APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING MASSIVE DATA}
본 발명의 실시예들은 고해상도 영상데이터 또는 네트워크 데이터 등의 대용량 데이터를 송수신하기 위한 무선 송수신 장치에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 개시에 따른 무선 송수신 장치는 레이저광을 이용하여 영상 데이터를 송신하거나 수신한다.
우리가 실생활에서 쉽게 접하는 무선통신의 종류는 다양하게 존재하는데, 기존의 전기적인 신호 전송 방식에 의한 무선통신은 3kHz에서 3THz의 주파수를 가진 전파를 사용하기 때문에 초당 데이터 전송 속도가 제한된다.
하지만, 광섬유로 빛을 전송하는 광통신은 기존의 무선통신보다 더 큰 주파수 영역에서 넓은 대역폭을 가진 빛을 이용하여 단시간에도 대용량, 초고속 데이터 통신이 가능하기 때문에 차세대 초고속정보통신망 구축을 위한 무선통신으로서 각광받고 있다.
광통신을 위한 일반적인 구성요소는 광송신기에 해당되는 광원, 광변조기와 광전송매체인 광섬유, 광다중화기, 광증폭기, 광수신기이며, 광통신의 특징은 저손실성, 광대역성, 소형화, 비 전도성, 재료 자원의 풍부성이다.
특히, 기존의 전파통신은 송신과 수신을 위한 대형 안테나가 필요해서 설치비용이 많이 소요되고, 악천후로 인한 유지보수 비용도 발생하는데 비해 광통신은 대형 안테나가 필요하지 않아 경제적이기 때문에 무선통신 분야에서 광통신은 나날이 발전하고 있는 추세이다.
한편, 광통신은 송수신 모듈의 정확한 정렬이 이루어지지 않으면 광손실, 광분산, 비선형 광학 효과로 인해 데이터 송신량이 저하되는 단점이 있기 때문에, 광통신의 송수신 효율을 높이기 위해서는 무엇보다도 송신부와 수신부의 정확한 정렬이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0026773호 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0053582호 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0145957호
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치는, 평행 광신호를 이용하여 대용량 데이터를 송수신하기 위한 무선송신장치 및 무선수신장치를 포함하고, 무선송신장치는 대용량 데이터를 펄스형 레이저 광신호로 변환한 변환부로부터 펄스형 레이저 광신호를 수신하기 위한 제 1 광케이블연결단자, 광케이블연결단자로부터 제 1 거리(L1)만큼 이격되어 위치하고, 광케이블연결단자로부터 산란되는 펄스형 레이저 광신호를 수집하기 위한 제 1 메니스커스 렌즈, 및 제 1 메니스커스 렌즈로부터 제 2 거리(L2)만큼 이격되어 위치하며 펄스형 레이저 광신호를 평행 광신호로 변환하기 위한 제 1 볼록렌즈를 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치의 제 1 광케이블연결단자는 송신 광케이블에 의하여 변환부와 연결되며, 송신 광케이블의 끝단의 외주면을 둘러싸고, 펄스형 레이저 광신호의 산란을 제한하기 위한 반사체가이드를 포함하며, 반사체가이드는 송신 광케이블의 코어의 끝단부터, 펄스형 레이저 광신호의 진행 방향으로 연장된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치의 반사체가이드가 송신 광케이블의 코어의 끝단부터 펄스형 레이저 광신호의 진행 방향으로 연장된 길이는 (2 * L1 * r)/d1보다 크거나 같고, L1은 제 1 거리이고, r은 송신 광케이블의 반지름이며, d1은 제 1 메니스커스 렌즈의 지름이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치의 펄스형 레이저 광신호의 파장은 근적외선 및 중적외선 파장대역 중 적어도 하나의 파장을 사용한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치의 제 1 메니스커스 렌즈의 입사면은 제 1 광케이블연결단자와 마주보며, 제 1 메니스커스 렌즈의 출사면은 제 1 볼록렌즈를 마주본다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치의 무선수신장치는 무선송신장치로부터 수신한 대용량 데이터에 대한 평행 광신호를 제 2 메니스커스 렌즈로 조사하기 위한 제 2 볼록렌즈, 제 2 볼록렌즈로부터 제 2 거리(L2)만큼 이격되어 위치하며 제 2 볼록렌즈로부터 조사된 광신호를 제 2 광케이블연결단자에 연결된 수신 광케이블의 코어에 조사되도록 하기 위한 제 2 메니스커스 렌즈, 및 제 2 메니스커스 렌즈로부터 수신한 펄스형 광신호를 수신 광케이블을 이용하여 역변환부로 송신하기 위한 제 2 광케이블연결단자를 포함한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치의 제 2 광케이블연결단자는 수신 광케이블에 의하여 역변환부와 연결되며, 수신 광케이블의 끝단의 외주면을 둘러싸고, 제 2 메니스커스 렌즈로부터 수신한 펄스형 광신호를 수신 광케이블로 모으기 위한 반사체가이드를 포함하며, 반사체가이드는 수신 광케이블의 코어의 끝단부터, 제 2 메니스커스 렌즈의 방향으로 연장된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치의 반사체가이드가 수신 광케이블의 코어의 끝단부터, 제 2 메니스커스 렌즈의 방향으로 연장된 길이는 (2 * L1 * r)/d1보다 작거나 같고, L1은 제 2 광케이블연결단자로부터 제 2 메니스커스 렌즈까지의 거리이고, r은 수신 광케이블의 반지름이며, d1은 제 2 메니스커스 렌즈의 지름이다.
또한, 상술한 바와 같은 무선송수신장치의 동작 방법을 구현하기 위한 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
대용량 데이터를 송수신하기 위하여 도선을 연결할 필요 없이 고해상도 영상, 네트워크 데이터와 같은 크기가 큰 데이터를 무선으로 송수신할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선송신장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 광케이블연결단자의 단면을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 메니스커스 렌즈를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 볼록 렌즈를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선수신장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치에 포함된 제어부를 나타낸 도면이다.
개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 "부"는 프로세서 및 메모리로 구현될 수 있다. 용어 "프로세서"는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치 (CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서는, "프로세서"는 주문형 반도체 (ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. 용어 "프로세서" 는, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다.
용어 "메모리" 는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 용어 메모리는 임의 액세스 메모리 (RAM), 판독-전용 메모리 (ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리 (NVRAM), 프로그램가능 판독-전용 메모리 (PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리 (EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM (EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불린다. 프로세서에 집적된 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선송신장치를 나타낸 도면이다.
무선송수신장치는 평행 광신호를 이용하여 대용량 데이터를 송수신하기 위한 장치일 수 있다. 무선송수신장치는 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)는 동일한 구조를 포함할 수 있다. 송신 측에 위치하면 무선송신장치(100)가 되고, 수신측에 위치하면 무선수신장치(500)가 될 수 있다. 무선송신장치(100)는 평행 광신호(140)를 생성하여 송신하며, 무선수신장치(500)는 평행 광신호(140)를 수신할 수 있다.
무선송신장치(100)는 대용량 데이터를 레이저 다이오드(Laser diode; LD)로부터 펄스형 레이저 광신호를 수신하여 평행 광신호로 변환하고, 평행 광신호를 송신할 수 있다. 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)는 일직선 상에 위치할 수 있다. 무선수신장치(500)는 평행 광신호를 수신하여 다시 펄스형 광신호로 변형할 수 있다. 또한 무선수신장치(500)에 연결된 포토 다이오드(PhotoDiode; PD; 광전센서)를 이용하여 펄스형 광신호를 인식할 수 있다.
무선송신장치(100)는 대용량 데이터를 펄스형 레이저 광신호로 변환한 변환부(150)로부터 상기 펄스형 레이저 광신호를 수신하기 위한 제 1 광케이블연결단자(130)를 포함할 수 있다. 제 1 광케이블연결단자(130)는 송신 광케이블 연결단자일 수 있다. 변환부(150)는 대용량 데이터를 펄스 형태로 변환할 수 있다. 변환부(150)는 대용량 데이터를 변환할 때, 대용량 데이터를 표준 또는 비표준 방법을 이용하여 압축할 수 있다. 레이저 다이오드(Laser diode; LD)를 이용하여 변환된 펄스에 기초하여 펄스형 레이저 광신호를 생성할 수 있다. 펄스형 레이저 광신호는 광케이블(160)을 통하여 송신될 수 있다. 펄스형 레이저 광신호의 파장은 근적외선 및 중적외선 파장 대역 중 하나의 파장일 수 있다. 광케이블(160)의 한쪽 끝단은 제 1 광케이블연결단자(130)에 연결될 수 있고, 광케이블(160)의 다른쪽 끝단은 변환부(150)에 연결될 수 있다.
제 1 광케이블연결단자(130)는 송신 광케이블(160)에 의하여 변환부(150)와 연결될 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 광케이블연결단자(130)를 이용하여 펄스형 레이저 광신호를 수신할 수 있다. 제 1 광케이블연결단자(130)는 광케이블(160)로부터 수신한 펄스형 레이저 광신호가 무선송신장치(100)의 내부에 조사되도록 할 수 있다. 펄스형 레이저 광신호는 무선송신장치(100)의 내부에서 산란될 수 있다. 무선송신장치(100)는 펄스형 레이저 광신호의 산란을 제한하기 위한 반사체가이드를 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 광케이블연결단자의 단면을 나타낸다.
제 1 광케이블연결단자(130)는 반사체가이드(210)를 포함할 수 있다. 제 1 광케이블연결단자(130)에 광케이블(160)이 연결된 경우, 광케이블(160)은 반사체가이드(210)의 내부에 삽입될 수 있다. 반사체가이드(210)는 원통형일 수 있다. 반사체가이드(210)는 송신 광케이블(160)의 외주면의 일부를 둘러쌀 수 있다. 반사체가이드(210)는 펄스형 레이저 광신호의 산란을 제한하기 위한 구성일 수 있다. 즉, 반사체가이드(210)는 펄스형 레이저 광신호의 산란각(220)을 제한하기 위한 구성일 수 있다. 반사체가이드(210)의 내주면은 펄스형 레이저 광신호를 반사할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 따라서 광케이블(160)의 끝단에서 조사되는 펄스형 레이저 광신호가 상기 반사체가이드(210)의 내주면에 도달한 경우, 반사체가이드(210)는 펄스형 레이저 광신호를 제 1 메니스커스 렌즈(110)로 송신할 수 있다. 반사체가이드(210)는 송신 광케이블(160)의 코어의 제 1 광케이블연결단자(130) 쪽의 끝단(161)부터, 펄스형 레이저 광신호의 진행 방향(230)으로 연장될 수 있다. 즉, 반사체가이드(210)는 광케이블(160)의 끝단(161)으로부터 길이방향으로 연장될 수 있다. 따라서 반사체가이드(210)펄스형 레이저 광신호의 산란각(220)은 제한될 수 있다.
반사체가이드(210)가 송신 광케이블의 코어의 끝단(161)부터 펄스형 레이저 광신호의 진행 방향으로 연장된 길이(e)는 (2 * L1 * r)/d1보다 클 수 있다. 여기서, L1은 제 1 거리일 수 있다. 제 1 거리는 제 1 메니스커스 렌즈(110)로부터 광케이블연결단자까지 떨어진 거리일 수 있다. r은 송신 광케이블(160)의 반지름이며, d1은 제 1 메니스커스 렌즈의 지름일 수 있다. r은 d1보다 아주 작을 수 있다. 예를 들어 r은 d1의 1/10이하일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 무선송신장치(100)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 포함할 수 있다. 제 1 메니스커스 렌즈(110)는 광케이블연결단자로부터 제 1 거리(L1)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 또한 제 1 메니스커스 렌즈(110)는 제 1 광케이블연결단자(130)로부터 산란되는 펄스형 레이저 광신호를 수집하기 위한 구성일 수 있다. 제 1 거리(L1)는 25mm이상 45mm이하일 수 있다. 제 1 거리(L1)는 예를 들어 35mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 메니스커스 렌즈(110)의 입사면은 제 1 광케이블연결단자(130)와 마주볼 수 있다. 또한, 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 출사면은 제 1 볼록렌즈(120)를 마주볼 수 있다. 입사면은 펄스형 레이저 광신호가 제 1 메니스커스 렌즈(110)로 입사하는 면이고, 출사면은 펄스형 레이저 광신호가 제 1 메니스커스 렌즈(110)에서 나오는 면일 수 있다.
무선송신장치(100)는 제 1 볼록렌즈(120)를 포함할 수 있다. 제 1 볼록렌즈(120)는 입사면과 출사면이 모두 볼록할 수 있다. 입사면은 펄스형 레이저 광신호가 제 1 볼록렌즈(120)로 입사하는 면이고, 출사면은 펄스형 레이저 광신호가 제 1 볼록렌즈(120)에서 나오는 면일 수 있다. 제 1 볼록렌즈(120)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)로부터 제 2 거리(L2)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 또한 제 1 볼록렌즈(120)며 펄스형 레이저 광신호를 평행 광신호로 변환하기 위한 구성일 수 있다. 제 1 볼록렌즈(120)의 지름은 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 지름보다 크거나 같을 수 있다. 제 1 볼록렌즈(120)의 광축은 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 광축과 일치할 수 있다.
제 1 볼록렌즈(120)의 출사면에서 나온 평행 광신호는 무선수신장치(500)로 송신될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 메니스커스 렌즈를 나타낸다.
본 개시에서 메니스커스 렌즈는 제 1 메니스커스 렌즈(110) 및 제 2 메니스커스 렌즈(510) 를 포함할 수 있다. 메니스커스 렌즈는 포지티브 메니스커스 렌즈(Positive meniscus lens)일 수 있다. 메니스커스 렌즈는 제 1 면(311) 및 제 2 면(312)을 포함할 수 있다. 제 1 면(311)이 입사면인 경우, 제 2 면(312)은 출사면이 될 수 있다. 또한 제 1 면(311)이 출사면인 경우, 제 2 면(312)은 입사면이 될 수 있다. 무선송신장치(100)인 경우, 제 2 면(312)은 입사면이고 제 1 면(311)은 출사면일 수 있다. 반대로 무선수신장치(500)인 경우, 제 1 면(311)은 입사면이고, 제 2 면(312)은 출사면일 수 있다. 이하에서는 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 중심으로 설명한다. 제 2 메니스커스 렌즈(510)에 대한 설명은 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 설명과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
평행한 광신호는 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 제 1 면(311)으로 입사되어 초점으로 결집될 수 있다. 즉 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 제 1 면(311)이 입사면이 된 경우, 평행한 광신호는 초점으로 결집될 수 있다. 평행한 광신호가 제 1 메니스커스 렌즈(110)에 의하여 초점에 결집되는지 여부를 확인하기 위하여, 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 주점(H')에서 초점거리(f1) 만큼 떨어진 초점위치(320)에 포토 다이오드(PhotoDiode) 센서를 설치하여 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 제 1 면(311)으로 입사되는 광들이 집중되는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서 주점(H')은 입사되는 광이 굴절되는 평면을 의미할 수 있다. 주점(H') 에서 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 초점거리는 f1과 같을 수 있다. f1은 20mm이상 40mm이하일 수 있다. 또한 f1은 37mm일 수 있다. 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 초점거리(f1)는 렌즈의 edge 두께, center 두께 또는 주점(H')의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
제 1 메니스커스 렌즈(110)의 직경(d1)은 10mm이상 30mm이하일 수 있다. 보다 구체적으로 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 직경(d1)은 21mm일 수 있다.
제 1 메니스커스 렌즈(110)의 제 1 면(311)의 곡률반경(R1vx)은, 50mm이상 70mm이하일 수 있다. 또한 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 제 2 면(312)의 곡률반경(R1cv)은 50mm이상 70mm이하일 수 있다. 제 1 면(311)의 곡률반경(R1vx)은 제 2 면(312)의 곡률반경(R1cv)과 동일할 수 있다. 제 1 면(311)의 곡률반경(R1vx) 및 제 2 면(312)의 곡률반경(R1cv)은 65.28mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 메니스커스 렌즈(110)의 edge 두께(Te)는 center 두께(Tc)와 동일할 수 있다. 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 edge 두께(Te)는 1mm이상 3mm이하일 수 있다. 예를 들어 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 edge 두께(Te)는 2.3mm일 수 있다. 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 center 두께(Tc)는 1mm이상 3mm이하일 수 있다. 예를 들어 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 center 두께(Te)는 2.3mm일 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 볼록 렌즈를 나타낸다.
본 개시에서 볼록렌즈는 제 1 볼록렌즈(120) 및 제 2 볼록렌즈(520)를 포함할 수 있다. 볼록렌즈는 제 3 면(411) 및 제 4 면(412)을 포함할 수 있다. 제 3 면(411)이 입사면인 경우, 제 4 면(412)은 출사면이 될 수 있다. 또한 제 3 면(411)이 출사면인 경우, 제 4 면(412)은 입사면이 될 수 있다. 무선송신장치(100)인 경우, 제 4 면(412)은 입사면이고 제 3 면(411)은 출사면일 수 있다. 반대로 무선수신장치(500)인 경우, 제 3 면(411)은 입사면이고, 제 4 면(412)은 출사면일 수 있다. 이하에서는 제 1 볼록렌즈(120)를 중심으로 설명한다. 제 2 볼록렌즈(520)에 대한 설명은 제 1 볼록렌즈(120)의 설명과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
제 1 볼록렌즈(120)의 직경(d2)은 15mm이상 35mm이하일 수 있다. 예를 들어 제 1 볼록렌즈(120)의 직경은 25mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 볼록렌즈(120)의 곡률반경은 70mm 이상 90mm이하일 수 있다. 예를 들어, 제 1 볼록렌즈(120)의 곡률반경은 78.62mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제 1 볼록렌즈(120)의 센터 두께(t2)는 3mm이상 5mm이하일 수 있다. 예를 들어 제 1 볼록렌즈(120)의 센터 두께(t2)는 4mm일 수 있다. 또한 제 1 볼록렌즈(120)의 에지(edge) 두께(ti)는 1mm이상 3mm이하일 수 있다. 예를 들어 제 1 볼록렌즈(120)의 에지 두께(ti)는 2mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 볼록렌즈(120)의 초점거리(f2)는 제 1 볼록렌즈(120)의 주점(H)에서 제 1 볼록렌즈(120)의 초점(420)까지 직선 길이일 수 있다. 초점거리(f2)는 제 1 볼록렌즈(120)의 곡률반경(R21, R22) 및 굴절률(n)에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 입사광선이 평행광이라고 가정하는 경우 초점거리 산출식은 다음과 같다.
여기서 R21 = R22 = R2 일 수 있다. R21 및 R22는 제 1 볼록렌즈(120)의 곡률반경일 수 있다. n은 약 1.0이상 2.5이하일 수 있다. 예를 들어, n은 1.89일 수 있다. f2는 약 k * R2일 수 있다. k는 실수이며, 0.1이상 1이하일 수 있다. 예를 들어 k는 0.56일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이 무선송신장치(100)를 구현한 경우, 무선송신장치(100)가 대용량 데이터를 20미터 이상 전송할 수 있는 것을 확인하였다. 또한 무선수신장치(500)는 무선송신장치(100)와 동일한 구조를 가질 수 있으며, 무선송신장치(100)로부터 20미터 이상 떨어진 곳에서 정상적으로 대용량 데이터를 수신함을 확인하였다. 또한, 위에서 언급된 렌즈의 크기는 비교적 작으므로 소형화된 송수신장치가 구현될 수 있으므로 사용자들은 쉽게 송수신장치를 배치할 수 있다.
상술한 바와 같이 무선송신장치(100)와 무선수신장치(500)의 구성은 동일하므로, 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)를 따로 구현할 필요가 없어 경제적인 장점이 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선수신장치를 나타낸 도면이다.
이미 설명한 바와 같이 무선송신장치(100)와 무선수신장치(500)는 동일한 구조를 포함할 수 있다. 따라서 무선송신장치(100)가 수신측에서 이용되면 무선수신장치(500)가 될 수 있다. 또한 무선송신장치(100)의 설명은 모두 무선수신장치(500)에 적용될 수 있다. 이하에서는 무선수신장치(500)에 대하여 설명하며 무선송신장치(100)와 중복되는 설명은 생략한다.
무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)의 거리는 20미터이상 30미터이하일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니고 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)의 거리는 20미터미만, 30미터초과일 수 있다. 무선수신장치(500)는 무선송신장치(100)로부터 평행 광신호를 수신할 수 있다.
무선수신장치(500)는 제 2 볼록렌즈(520)를 포함할 수 있다. 제 2 볼록렌즈(520)의 구조는 제 1 볼록렌즈(120)와 동일할 수 있다. 제 2 볼록렌즈(520)는 무선송신장치(100)로부터 수신한 대용량 데이터에 대한 평행 광신호를 제 2 메니스커스 렌즈(510)로 조사하기 위한 구성일 수 있다.
무선수신장치(500)는 제 2 메니스커스 렌즈(510)를 포함할 수 있다. 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 구조는 제 1 메니스커스 렌즈(110)와 동일할 수 있다. 제 2 메니스커스 렌즈(510)는 제 2 볼록렌즈(520)로부터 제 2 거리(L2)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 또한 제 2 메니스커스 렌즈(510)는 제 2 볼록렌즈(520)로부터 조사된 광신호를 제 2 광케이블연결단자(530)에 연결된 수신 광케이블(560)의 코어에 조사되도록 하기 위한 구성일 수 있다. 제 2 볼록렌즈(520)의 광축은 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 광축과 일치할 수 있다.
무선수신장치(500)는 제 2 광케이블연결단자(530)를 포함할 수 있다. 제 2 광케이블연결단자(530)는 제 2 메니스커스 렌즈(510)로부터 펄스형 광신호를 수신할 수 있다. 또한, 제 2 광케이블연결단자(530)는 제 2 메니스커스 렌즈(510)로부터 수신한 펄스형 광신호를 수신 광케이블(560)을 이용하여 역변환부(550)로 송신하기 위한 구성일 수 있다. 제 2 광케이블연결단자(530)는 수신 광케이블에 의하여 역변환부(550)와 연결될 수 있다. 수신 광케이블의 한쪽 끝단은 제 2 광케이블연결단자(530)에 연결될 수 있고, 수신 광케이블의 다른쪽 끝단은 역변환부(550)에 연결될 수 있다.
제 2 광케이블연결단자(530)는 반사체가이드를 포함할 수 있다. 수신 광케이블의 제 2 광케이블연결단자 쪽의 끝단의 외주면은 반사체가이드로 둘러싸일 수 있다. 반사체가이드는 제 2 메니스커스 렌즈(510)로부터 수신한 펄스형 광신호를 상기 수신 광케이블로 모을 수 있다. 반사체가이드의 내주면은 광신호를 반사할 수 있는 재질일 수 있다. 따라서 제 2 메니스커스 렌즈(510)로부터 수신한 펄스형 광신호가 반사체가이드의 내주면에 도달하는 경우, 반사체가이드는 그 빛을 반사하여 수신 광케이블의 코어로 송신할 수 있다.
무선수신장치(500)의 반사체가이드는 수신 광케이블의 코어의 제 2 광케이블연결단자 쪽의 끝단부터, 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 방향으로 연장될 수 있다. 반사체가이드가 수신 광케이블의 코어의 제 2 광케이블연결단자(530) 쪽의 끝단부터, 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 방향으로 연장된 길이는 (2 * L1 * r)/d1보다 작거나 같을 수 있다. 여기서 L1은 제 2 광케이블연결단자(530)로부터 제 2 메니스커스 렌즈(510)까지의 거리이고, r은 상기 수신 광케이블의 반지름이며, d1은 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 지름일 수 있다. 제 2 광케이블연결단자(530)로부터 제 2 메니스커스 렌즈(510)까지의 거리는 제 1 광케이블연결단자(130)로부터 제 1 메니스커스 렌즈(110)까지의 거리와 동일할 수 있다. 또한 수신 광케이블의 반지름은 송신 광케이블의 반지름과 동일할 수 있다. 또한, 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 지름은 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 지름과 동일할 수 있다.
역변환부(550)는 광신호를 대용량 데이터로 변환할 수 있다. 역변환부(550)는 광신호 데이터를 역변환할 때, 표준 또는 비표준 방법을 이용하여 압축을 해제할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선송수신장치에 포함된 제어부를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 무선송수신장치에 포함된 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)는 각각 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 프로세서(610) 및 메모리(620)를 포함할 수 있다.
프로세서(610)는 메모리에 저장되어 있는 명령어에 따라서 동작을 수행할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 제어부는 메모리를 포함하지 않고 프로세서만 포함할 수 있다. 프로세서(610)는 미리 설정된 신호를 미리 설정된 시간동안 출력 라인으로 출력하도록 설정되어 있을 수 있다. 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)는 신호에 따라 미리 설정된 동작을 수행할 수 있다. 무선송신장치(100) 및 무선수신장치(500)의 동작에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
다시 도 1을 참조하면, 무선송신장치(100)가 제 1 광케이블연결단자(130)와 제 1 메니스커스 렌즈(110) 사이의 제 1 거리(L1)를 조절하여, LD 또는 제 1 광케이블연결단자(130)로부터 발산하는 펄스형 레이저 광신호가 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 직경을 벗어나지 않을 수 있다. 또한 이미 설명한 바와 같이 반사체가이드(210)를 조정하는 경우, 제 1 광케이블연결단자(130)로부터 발산하는 펄스형 레이저 광신호가 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 직경을 벗어나지 않을 수 있다. 제 1 광케이블연결단자(130)와 제 1 메니스커스 렌즈(110) 사이의 거리(L1)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 곡률반경 및 굴절률에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 제 1 광케이블연결단자(130)의 끝단(161)에 초점이 위치하면 제 1 거리(L1)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 초점거리에 수렴할 수 있다.
무선송신장치(100)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 축방향(170)으로 이동시키기 위한 제 1 구동부를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 볼록렌즈(120)를 축방향(170)으로 이동시키기 위한 제 3 구동부를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 축방향(170)으로 이동시키도록 제어할 수 있다. 무선송신장치(100)는 센서 광량센서를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 제 1 광케이블연결단자(130)로부터 가장 먼쪽으로 이동시킬 수 있다. 또한, 무선송신장치(100)는 제 1 볼록렌즈(120)를 제 1 광케이블연결단자(130)로부터 가장 먼쪽으로 이동시킬 수도 있다. 또한, 무선송신장치(100)는 반사체가이드(210)를 제 1 메니스커스 렌즈(110)로부터 가장 가까운쪽으로 이동시킬 수 있다. 무선송신장치(100)는 미리 정해진 광을 제 1 광케이블연결단자(130)를 이용하여 수신할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 제 1 광케이블연결단자(130)쪽으로 천천히 이동시키면서 센서를 이용하여 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량을 획득할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 제 1 광케이블연결단자(130)쪽으로 천천히 이동시키면서 제 1 볼록렌즈(120)를 제 1 광케이블연결단자(130)쪽으로 천천히 이동시켜서 제 1 메니스커스 렌즈(110)와 제 1 볼록렌즈(120)의 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있다. 무선송신장치(100)는 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량이 줄어들기 시작하는 경우, 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 이동을 멈출 수 있다. 무선송신장치(100)는 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량이 최대일 때의 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 위치에 제 1 메니스커스 렌즈(110)를 위치시킬 수 있다. 이와 같은 과정에 의하여 제 1 거리(L1)가 결정될 수 있다. 무선송신장치(100)는 사용자의 입력에 기초하여 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 위치를 미세하게 조정할 수 있다.
무선송신장치(100)는 반사체가이드(210)를 축방향(170)으로 이동시키기 위한 제 2 구동부를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100)는 반사체가이드(210)를 축방향(170)으로 이동시키도록 제어할 수 있다. 무선송신장치(100)는 센서 광량센서를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100)는 반사체가이드(210)를 제 1 메니스커스 렌즈(110)로부터 가장 가까운쪽으로 이동시킬 수 있다. 무선송신장치(100)는 미리 정해진 광을 제 1 광케이블연결단자(130)를 이용하여 수신할 수 있다. 무선송신장치(100)는 반사체가이드(210)를 제 1 메니스커스 렌즈(110)로부터 멀어지도록 천천히 이동시키면서 센서를 이용하여 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량을 획득할 수 있다. 무선송신장치(100)는 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량이 줄어들기 시작하는 경우, 반사체가이드(210)의 이동을 멈출 수 있다. 무선송신장치(100)는 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량이 최대일 때의 반사체가이드(210)의 위치에 반사체가이드(210)를 위치시킬 수 있다. 무선송신장치(100)는 사용자의 입력에 기초하여 반사체가이드(210)의 위치를 미세하게 조정할 수 있다.
제 1 광케이블연결단자(130)와 제 1 메니스커스 렌즈(110) 사이의 거리(L1)는 25mm이상 45mm이하일 수 있다. 예를 들어 제 1 광케이블연결단자(130)와 제 1 메니스커스 렌즈(110) 사이의 거리(L1)는 35mm일 수 있다. 제 1 광케이블연결단자(130)와 제 1 메니스커스 렌즈(110) 사이의 거리(L1)는 35mm로 설정되어 있을 수 있다. 무선송신장치(100)는 위와 같은 과정에 의하여 자동 또는 수동으로 제 1 거리(L1) 또는 반사체가이드(210)의 위치를 조절할 수 있다.
위와 같은 과정에 의하여 반사체가이드(210)의 위치 및 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 위치가 확정된 경우, 무선송신장치(100)는 제 1 볼록렌즈(120)의 위치를 조절할 수 있다. 제 1 메니스커스 렌즈(110)와 제 1 볼록렌즈(120) 사이의 제 2 거리(L2)는 평행광의 직경을 확장하거나 축소할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 2 거리(L2)를 조절하여 평행광의 직경을 최적으로 확장할 수 있다.
제 1 메니스커스 렌즈(110)의 직경은 제 1 볼록렌즈(120)의 직경보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 직경은 21mm일 수 있다. 또한 제 1 볼록렌즈(120)의 직경은 25mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
무선송신장치(100)는 제 1 볼록렌즈(120)를 축방향(170)으로 이동시키기 위한 제 3 구동부를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 볼록렌즈(120)를 축방향(170)으로 이동시키도록 제어할 수 있다. 무선송신장치(100)는 센서 광량센서를 포함할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 위치를 결정할 때, 제 1 볼록렌즈(120)의 초기 위치를 결정할 수 있다. 무선송신장치(100)는 미리 정해진 광을 제 1 광케이블연결단자(130)를 이용하여 수신할 수 있다. 무선송신장치(100)는 제 1 볼록렌즈(120)를 제 1 메니스커스 렌즈(110)로 천천히 이동시키면서 센서를 이용하여 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량을 획득할 수 있다. 무선송신장치(100)는 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량이 줄어들기 시작하는 경우, 제 1 볼록렌즈(120)의 이동을 멈출 수 있다. 무선송신장치(100)는 무선송신장치(100)에서 출력되는 광량이 최대일 때의 제 1 볼록렌즈(120)의 위치에 제 1 볼록렌즈(120)를 위치시킬 수 있다. 무선송신장치(100)는 사용자의 입력에 기초하여 제 1 볼록렌즈(120)의 위치를 미세하게 조정할 수 있다. 제 1 볼록렌즈(120)의 위치 및 제 1 메니스커스 렌즈(110)의 위치에 기초하여 제 2 거리(L2)가 결정될 수 있다. 제 2 거리는 55mm이상 75mm이하일 수 있다. 예를 들어 제 2 거리는 65mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서는 무선송신장치(100)에 대하여 설명하였으나, 무선수신장치(500)에 대해서도 유사한 설명이 가능할 수 있다. 무선수신장치(500)는 제 2 광케이블연결단자(530)와 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 제 3 거리(L1)를 조절하여 제 2 메니스커스 렌즈(510)를 통과한 빛이 제 2 광케이블연결단자(530)에 초점이 위치하도록 할 수 있다. 보다 구체적으로 무선수신장치(500)는 제 2 광케이블연결단자(530)와 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 제 3 거리(L1)를 조절하여 제 2 메니스커스 렌즈(510)를 통과한 빛이 제 2 광케이블연결단자(530)에 연결된 수신 광케이블(560)의 코어의 끝단에 초점이 위치하도록 할 수 있다. 이를 통하여 무선수신장치(500)의 수신 광량을 극대화할 수 있다. 제 3 거리(L1)는 제 1 거리(L1)와 동일할 수 있다. 제 3 거리(L1)를 제어하는 과정은 제 1 거리(L1)를 제어하는 과정과 동일할 수 있다.
무선수신장치(500)는 무선송신장치(100)와 동일하게 제 3 거리(L1)를 설정할 수 있다. 또한, 무선수신장치(500)가 결정한 제 3 거리(L1)는 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 곡률반경 및 굴절률에 의해 결정될 수 있다. 무선수신장치(500)는 제 2 광케이블연결단자(530)로부터 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 초점거리만큼 떨어진 곳에 제 2 메니스커스 렌즈(510)를 위치시킬 수 있다. 예를 제 3 거리(L1)는 제 2 메니스커스 렌즈(510)의 초점거리와 동일할 수 있다. 예를 들어 제 3 거리(L1)는 25mm이상 45mm이하일 수 있다. 제 3 거리(L1)는 35mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
제 2 메니스커스 렌즈(510)와 제 2 볼록렌즈(520)의 사이의 거리는 제 4 거리(L2)일 수 있다. 제 4 거리(L2)는 제 2 거리(L2)와 동일할 수 있다. 무선수신장치(500)는 직경이 큰 제 2 볼록렌즈(520)를 통과한 평행광의 직경을 축소하기 위하여 직경이 작은 제 2 메니스커스 렌즈(510)를 포함할 수 있다. 무선수신장치(500)는 제 4 거리(L2)를 조절하여 제 2 볼록렌즈(520)를 통과한 평행광의 직경을 축소하여 제 2 메니스커스 렌즈(510)로 집속할 수 있다.
제 4 거리(L2)는 55mm이상 75mm이하일 수 있다. 제 4 거리(L2)는 65mm일 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 무선수신장치(500)는 제 4 거리(L2)를 제어하여 제 2 볼록렌즈(520)를 통과한 광선이 제 2 메니스커스 렌즈(510) 직경에 수렴하도록 할 수 있다. 제 4 거리(L2)를 제어하는 과정은 제 2 거리(L2)를 제어하는 과정과 동일할 수 있다.
이제까지 다양한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

Claims (8)

  1. 평행 광신호를 이용하여 대용량 데이터를 송수신하기 위한 무선송신장치 및 무선수신장치를 포함하는 무선송수신장치로써,
    상기 무선송신장치는,
    상기 대용량 데이터를 펄스형 레이저 광신호로 변환한 변환부로부터 상기 펄스형 레이저 광신호를 수신하기 위한 제 1 광케이블연결단자;
    상기 광케이블연결단자로부터 제 1 거리(L1)만큼 이격되어 위치하고, 상기 광케이블연결단자로부터 산란되는 상기 펄스형 레이저 광신호를 수집하기 위한 제 1 메니스커스 렌즈; 및
    상기 제 1 메니스커스 렌즈로부터 제 2 거리(L2)만큼 이격되어 위치하며 상기 펄스형 레이저 광신호를 평행 광신호로 변환하기 위한 제 1 볼록렌즈를 포함하고,
    상기 제 1 광케이블연결단자는,
    송신 광케이블에 의하여 상기 변환부와 연결되며,
    상기 송신 광케이블의 끝단의 외주면을 둘러싸고, 상기 펄스형 레이저 광신호의 산란을 제한하기 위한 반사체가이드를 포함하며,
    상기 반사체가이드는 상기 송신 광케이블의 코어의 끝단부터, 상기 펄스형 레이저 광신호의 진행 방향으로 연장되고,
    상기 반사체가이드가 상기 송신 광케이블의 코어의 끝단부터 상기 펄스형 레이저 광신호의 진행 방향으로 연장된 길이는 (2 * L1 * r)/d1보다 크거나 같고,
    상기 L1은 상기 제 1 거리이고, 상기 r은 상기 송신 광케이블의 반지름이며, 상기 d1은 상기 제 1 메니스커스 렌즈의 지름인 무선송수신장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스형 레이저 광신호의 파장은 근적외선 및 중적외선 파장대역 중 적어도 하나의 파장을 사용하는 무선송수신장치
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 메니스커스 렌즈의 입사면은 상기 제 1 광케이블연결단자와 마주보며, 상기 제 1 메니스커스 렌즈의 출사면은 상기 제 1 볼록렌즈를 마주보는 무선송수신장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선수신장치는,
    상기 무선송신장치로부터 수신한 상기 대용량 데이터에 대한 상기 평행 광신호를 제 2 메니스커스 렌즈로 조사하기 위한 제 2 볼록렌즈;
    상기 제 2 볼록렌즈로부터 제 2 거리(L2)만큼 이격되어 위치하며 상기 제 2 볼록렌즈로부터 조사된 광신호를 제 2 광케이블연결단자에 연결된 수신 광케이블의 코어에 조사되도록 하기 위한 제 2 메니스커스 렌즈; 및
    상기 제 2 메니스커스 렌즈로부터 수신한 펄스형 광신호를 상기 수신 광케이블을 이용하여 역변환부로 송신하기 위한 제 2 광케이블연결단자를 포함하는 무선송수신장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 광케이블연결단자는,
    상기 수신 광케이블에 의하여 상기 역변환부와 연결되며,
    상기 수신 광케이블의 끝단의 외주면을 둘러싸고, 상기 제 2 메니스커스 렌즈로부터 수신한 펄스형 광신호를 상기 수신 광케이블로 모으기 위한 반사체가이드를 포함하며,
    상기 반사체가이드는 상기 수신 광케이블의 코어의 끝단부터, 상기 제 2 메니스커스 렌즈의 방향으로 연장된 무선송수신장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반사체가이드가 상기 수신 광케이블의 코어의 끝단부터, 상기 제 2 메니스커스 렌즈의 방향으로 연장된 길이는 (2 * L1 * r)/d1보다 작거나 같고,
    상기 L1은 상기 제 2 광케이블연결단자로부터 상기 제 2 메니스커스 렌즈까지의 거리이고, 상기 r은 상기 수신 광케이블의 반지름이며, 상기 d1은 상기 제 2 메니스커스 렌즈의 지름인 무선송수신장치.
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