KR19980040051A - 광 디멀티플렉서 - Google Patents

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Abstract

저손실 고효율의 광 디멀티플렉서가 개시되어 있다. 광 디멀티플렉서는 다수의 제 1 광학 소자들과 다수의 제 1 광학 소자들 사이에 직렬로 접속되어 있는 다수의 제 2 광학 소자들을 구비한다. 제 1 광학 소자는 각각 제 1 내지 제 3 포트를 구비하고, 제 1 포트에서 입력 광신호를 입력하여 입력 광신호를 제 2 포트로 진행시키며 제 2 포트에서 되돌아오는 광신호를 제 3 포트로만 진행시킨다. 다수의 제 2 광학 소자들은 각각 제 4 내지 제 5 포트를 구비하며, 대응되는 제 1 광학 소자의 제 1 포트와 대응되는 다른 제 1 광학 소자의 제 2 포트 사이에 접속되어 있으며, 제 4 포트에 입력되는 광신호 중에서 대응되는 파장 성분을 가지는 광신호만을 반사시키고 다른 파장의 성분을 가지는 광신호는 통과시켜 제 5 포트로 출력한다. 다수의 제 2 광학 소자들은 각각 제 4 포트로 입력되는 광신호의 파장 성분 중에서 반사시키는 파장 성분이 서로 다르고, 또한 다수의 제 2 광학 소자들로부터 반사되는 하나의 파장 성분을 가지는 광신호들은 각각 대응되는 제 1 광학 소자의 제 2 포트애 입력되고 이는 대응되는 제 1 광학 소자의 제 3 포트로 출력하게 된다. 본 발명에 의하면, 분할되는 광의 파워 손실이 종래의 1×n 커플러 방식에 비해서 아주 작은 효과를 가진다.

Description

광 디멀티플렉서
본 발명은 파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광 디멀티플렉서에 관한 것으로서, 특히 저손실 고효율의 파장 분할 다중화 전송 시스템을 위한 광 디멀티플렉서에 관한 것이다.
파장 분할 다중화(WDM: Wavelength Division Multiplexing) 전송 시스템은 광신호의 파장 특성을 이용하여 여러 파장대의 신호를 동시에 전송함으로써 광섬유의 파장 영역을 여러 채널로 다중화하는 방식이다. 광파장 분할 다중화 전송 시스템에서는 전송된 여러 파장성분을 가지도록 다중화되어 있는 광신호를 수신단에서 디멀티플렉싱(Demultiplexing)하여 각 채널별로 인식한다.
도 1은 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉싱 장치를 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 광파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉싱 장치는 하나의 1×n 분배기(Coupler)(100)와 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터(Band Pass filter)(200 내지 300)를 구비한다. 여기서 n은 전송되는 광신호의 채널 수를 나타낸다.
분배기는 광신호를 분기하거나 결합하는 수동소자로서, 즉 하나의 입력 채널을 여러 개의 출력 채널로 분기하거나 여러 개의 입력 채널을 하나의 출력 채널로 결합하는 수동소자이다. 1×n 분배기(100)는 입력되는 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1,λ2,...λn파장 성분의 광신호가 다중화되어 형성된 하나의 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)를 분기하여 얻어진 n개의 분기 광신호, Pout(λ1,λ2,...λn)를 각각 n개의 포트로 출력한다. 여기서 분기 입력 광신호, Pout(λ1,λ2,...λn)의 파워가 1×n 분배기(100)에 입력되는 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)의 파워의 1/n배가된다. 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터(200 내지 300)는 1×n 분배기(100)의 n 출력 포트로 출력되는 분기 광신호, Pout(λ1,λ2,...λn)를 각각 입력하여 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터들(200 내지 300) 각각에 대응되는 파장 성분만을 통과시키어 각각 λ1내지 λn의 파장 성분을 가지는 n 채널의 광신호들, Pout(λ1), Pout(λ2), ..., Pout(λn)을 각각 출력한다. 따라서 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터들(200 내지 300)을 통과하여 출력되는 n개의 광신호들, Pout(λ1), Pout(λ2), ..., Pout(λn)의 파워는 1×n 분배기(100)에 입력되는 입력 광신호Pin(λ1,λ2,...λn) 파워의 1/n배가된다.
도 2는 도 1에 있어서, 1×n 분배기에 입력되는 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)의 파워를 나타내는 파형도이다. 여기서 λ1, 내지 λn은 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)에 포함되어 있는 여러 가지 파장 성분을 나타내고, P0은 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)의 파워 값이다.
도 3은 도 1에 있어서, 1×n 분배기에서 출력되어 각 밴드패스 필터에 입력되는 분기 광신호, Pout(λ1,λ2,...λn)의 파워를 나타내는 파형도이다.
도 3을 참조하면 분기 광신호, Pout(λ1,λ2,...λn)는 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)에 포함되어 있는 여러 가지 파장 성분들 λ1,λ2,...,λn을 그대로 포함하면서 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn) 파워의 1/n을 가진다.
도 4a 내지 4c도는 도 1에 있어서, 제 1 밴드 패스 필터, 제 2 밴드 패스 필터, 및 제 n 밴드 패스 필터로부터 출력되는 광신호들, Pout(λ1), Pout(λ2), 및 Pout(λn)의 파워들을 나타내는 파형도이다. 여기서 세로축은 각각 나타내고자 하는 광신호들의 파워(P)를 그리고 가로축은 각각 나타내고자 하는 광신호들의 파장(λ)을 나타낸다. 그리고, Po는 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)의 원래 파워 값을 나타내고. λ1, 내지 λn은 입력 광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)에 다중화되어 있는 여러 가지 파장 성분들을 나타낸다. 도 3에서 보는 바와 같이 1×n 분배기에서 출력되는 분기 광신호, Pout(λ1,λ2,...λn)의 파워는 입력광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)의 원래 파워 값의 1/n배인 Po/n을 가지고, 따라서 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터(200 내지 300) 각각으로부터 분할되어 출력되는 각 파장 성분의 광신호들, Pout(λ1), Pout(λ2),....Pout(λn) 역시 입력광신호, Pin(λ1,λ2,...λn)의 원래 파워 값의 1/n배인 Po/n을 가지게 된다.
이와 같이 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템에 있어서 수신단에서 다중화된 광신호를 디멀티플렉싱시키기 위하여 1×n 분배기를 사용하면 1×n 분배기에 입력되는 입력 광신호의 파워의 1/n배의 파워밖에 이용하지 못하게 된다.
이러한 1×n 분배기에 의한 파워 손실을 보강하기 위하여 종래에는 광파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서에 있어서, 1×n 분배기에 광신호를 입력시키기 전에 미리 n배의 파워를 가질 수 있도록 광신호를 증폭하는 광증폭기를 더 구비하였다.
도 5는 종래의 광파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서에 있어서 1×n 분배기에 의한 파워 손실을 보강하기 위하여 광증폭기를 더 구비하는 광파장 역다중화 장치를 도시하는 블록도이다.
도 5를 참조하면 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서는 광증폭기(400), 1×n 분배기(100), 및 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터(200 내지 300)를 구비한다. 여기서 n은 전송되는 광신호의 채널 수를 나타낸다.
광증폭기(400)에 입력되는 입력 광신호, P1(λ1,λ2,...λn)는 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1,λ2,...λn의 파장 성분의 광신호가 다중화되어 형성된 하나의 광신호이다. 광증폭기(400)는 입력 광신호, P1(λ1,λ2,...λn)에 포함되어 있는 파장 성분의 수에 해당되는 배수이상 입력 광신호, P1(λ1,λ2,...λn)를 증폭하여 증폭 입력 광신호(λIN1)를 출력한다. 1×n 분배기(100)는 입력 광신호(λIN0)에 포함되어 있는 파장 성분의 수에 해당되는 배수만큼 증폭되어 출력되어진 증폭 입력 광신호, P2(λ1,λ2,...λn)를 입력하고 n개의 채널로 분기하여 n개의 분기 입력 광신호, P3(λ1,λ2,...λn)들을 출력한다. 여기서 n개의 분기 입력 광신호, P3(λ1,λ2,...λn)들은 각각 입력 광신호, P1(λ1,λ2,...λn)에 포함되어 있는 파장 성분을 그대로 가지면서 증폭 입력 광신호, P2(λ1,λ2,...λn)가 가지는 파워의 1/n배의 파워를 가지게 된다. 따라서 입력 광신호, P1(λ1,λ2,...λn)의 출력 이상의 값을 갖게된다. 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터(200 내지 300)는 각각에 입력되는 분기 입력 광신호, P3(λ1,λ2,...λn)들 중에서 대응되는 파장 성분의 광신호만을 분할하여 대응되는 파장 성분의 광신호들, P4(λ1), P4(λ2), ..., P4(λn)을 출력한다. 여기서 제 1 내지 제 n 밴드 패스 필터(200 내지 300)에서 출력되는 각 파장 성분의 광신호들, P4(λ1), P4(λ2), ..., P4(λn)의 파워는 각각 입력 광신호, P1(λ1,λ2,...λn)의 파워보다 큰 값을 갖게된다.
이와 같이 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서는 1×n 분배기에 의한 파워 손실을 보강하기 위하여 광증폭기를 더 구비하여야 하는 번거러움이 따르게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 광신호의 파워 손실이 거의 없이 특정 파장 성분을 갖는 광신호만을 반사시키는 광 파장 필터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 광신호의 파워 손실을 거의 줄일 수 있는 광파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광디멀티플렉싱 장치를 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 1×n 분배기에 입력되는 광신호의 파워를 나타내는 파형도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 1×n 분배기에서 출력되어 제 1 내지 제 n 밴드패스 필터에 각각 입력되는 광신호의 파워를 나타내는 파형도이다.
도 4a는 도 1에 있어서, 제 1 밴드 패스 필터로부터 출력되는 광신호의 파워를 나타내는 파형도이다.
도 4b는 도 1에 있어서, 제 2 밴드 패스 필터로부터 출력되는 광신호의 파워를 나타내는 파형도이다.
도 4c는 도 1에 있어서, 제 n 밴드 패스 필터로부터 출력되는 광신호의 파워를 나타내는 파형도이다.
도 5는 종래의 광파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서에 있어서 1×n 커플러에 의한 파워 손실을 보강하기 위한 광파장 디멀티플렉서를 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 파장 필터의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 디멀티플렉서의 블록도이다.
도 8은 도 7에 있어서 제 1 광 파장 필터의 블록도이다.
도면의 주요 부분에 대한 설명
λ: 광파장 성분
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광 파장 필터는 하나의 제 1 광학 소자와 하나의 제 2 광학 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 광학 소자는 제 1 내지 제 3 포트를 구비하고, 제 1 포트에서 광신호를 입력하고 이를 제 2 포트로 진행시키며 제 2 포트에서 되돌아오는 광신호를 제 3 포트로만 진행시킨다.
제 2 광학 소자는 제 4 내지 제 5 포트를 구비하며, 제 1 광학 소자의 제 2 포트가 제 4 포트에 접속되어 있고 제 4 포트에서 입력되는 광신호 중에서 특수한 파장 성분의 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사시키고 나머지 파장 성분의 광신호는 통과 시켜 제 5 포트에 출력한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광파장 디멀티플렉서는 다수의 제 1 광학 소자들과 다수의 제 2 광학 소자들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
다수의 제 1 광학 소자들은 각각 제 1 내지 제 3 포트를 구비하고, 제 1 포트에서 광신호를 입력하여 이를 제 2 포트로 진행시키며 제 2 포트에서 되돌아오는 광신호를 제 3 포트로만 진행시킨다.
다수의 제 2 광학 소자들은 각각 제 4 내지 제 5 포트를 구비하며, 대응되는 제 1 광학 소자의 제 1 포트와 대응되는 다른 제 1 광학 소자의 제 2 포트 사이에 각각 접속되어 있으며, 제 4 포트에 접속되어 있는 대응되는 제 1 광학 소자의 제 2 포트로부터 입력되는 광신호 중에서 대응되는 파장 성분의 광신호만을 반사시키고 다른 파장 성분의 광신호는 통과시켜 제 5 포트로 출력하여, 제 5 포트에 접속되어 있는 대응되는 다른 제 1 광학 소자의 제 1 포트로 진행시킨다.
이어서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시예에 따른 광파장 필터의 블록도이다.
도 6을 참조하면 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시예에 따른 광파장 필터는 하나의 서큘레이터(750)와 하나의 파이버 그레이팅 반사 필터(850)를 구비한다.
서큘레이터(750)는 제 1 내지 제 3 포트(751 내지 753)를 구비하고, 제 1 포트(751)에서 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1,λ2,...λn을 가지는 광신호를 입력하고 이를 제 2 포트(752)로 진행시킨다. 그리고, 서큘레이터(750)는 파이버 그레이팅 반사 필터(850)에서 반사되어 제 2 포트(752)로 되돌아오는 하나의 파장 성분 예컨대 λ1만을 가지는 광신호를 제 3 포트(753)로만 진행시켜 출력한다.
파이버 그레이팅 반사 필터(850)는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 주기적인 굴절율 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시킬 수 있는 필터이다. 즉, 자외선에 민감한 파이버에 자외선을 쬐어 파이버 내에 굴절율 변화를 아주 작은 간격으로 주어 브레그(Bragg) 조건을 이용하여 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시킬 수 있는 필터이다.
파이버 그레이팅 반사 필터(850)는 제 4 내지 제 5 포트(854,855)를 구비하며, 서큘레이터(750)의 제 2 포트(752)가 제 4 포트(854)에 접속되어 있고 제 4 포트(854)에서 입력되는 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1,λ2,...λn을 가지는 광신호 중에서 특수 파장 성분 예컨대 λ1을 가지는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사시키어 서큘레이터(750)의 제 2 포트(752)로 다시 입력시키고 나머지 파장 성분 예컨대 λ2,...λn을 가지는 광신호는 통과 시켜 제 5 포트(855)로 출력한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광 파장 필터는 전기적인 밴드 패스 필터를 사용하지 않고 서큘레이터(750)와 파이버 그레이팅 반사 필터(850)를 구비하여 여러 가지 파장 성분이 다중화되어 있는 광신호 중에서 특수 파장 성분을 가지는 광신호만을 분할해 낼 수 있다. 따라서, 파장 분할 다중화 전송 시스템에 응용될 경우에 수신단에서 발생하는 분배기에 의한 광신호의 파워 손실을 보상하기 위해 사용되었던 광증폭기의 사용이 필요 없게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 실시예에 따른 광파장 디멀티플렉서의 블록도이다.
도 7을 참조하면 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시예에 따른 광파장 디멀티플렉서는 서로 직렬로 연결되어 있는 제 1 내지 제 n 광파장 필터들(700 내지 900)을 구비한다.
제 1 내지 제 n 광파장 필터들(700 내지 900)은 각각 입력 포트(701 내지 901), 제 1 출력 포트(702 내지 902) 및 제 2 출력 포트(703 내지 903)를 구비한다.
제 1 광 파장 필터(700)의 입력 포트(701)는 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1, λ2,λ3,... ,λn을 가지는 입력 광신호를 받아들인다. 제 1 광 파장 필터(700)의 제 1 출력 포트(702)는 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1, λ2,λ3,... ,λn을 가지는 입력 광신호 중에서 하나의 파장 성분 예컨대 λ1을 가지는 광신호만을 출력한다. 제 1 광 파장 필터(700)의 제 2 출력 포트(703)는 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1, λ2,λ3,... ,λn을 가지는 입력 광신호 중에서 제 1 출력 포트(702)에서 출력되는 하나의 파장 성분 예컨대 λ1을 가지는 광신호를 제외한 나머지 파장 성분 λ2,λ3,... ,λn을 가지는 광신호를 출력한다. 제 1 광 파장 필터(700)의 제 2 출력 포트(703)에서 출력되는 λ1을 제외한 나머지 성분 λ2,λ3,... ,λn을 가지는 광신호는 제 2 광 파장 필터의 입력 포트(801)에 입력된다. 마찬가지로 λ1을 제외한 나머지 성분 λ2,λ3,... ,λn을 가지는 광신호 중에서 하나의 파장 성분 예컨대 λ2를 가지는 광신호를 제 2 광 파장 필터(800)의 제 1 출력 포트(802)에 출력하고 나머지 부분의 성분 λ3,... ,λn을 가지는 광신호를 제 2 광 파장 필터(800)의 제 2 출력 포트(803)에 출력한다. 이러한 과정을 통하여 제 n-1 광 파장 필터(900)의 입력 포트(901)에는 λn-1,λn의 파장 성분을 가지는 광신호가 입력되고 제 n-1 광 파장 필터(900)의 제 1 출력 단자(902)에서 하나의 파장 성분 예컨대 λn-1을 가지는 광신호를 출력하고 제 n-1 광 파장 필터(900)의 제 2 출력 단자(903)에서 나머지 부분의 λn을 가지는 광신호를 출력한다.
도 8은 도 7에 있어서 제 1 광파장 필터(700)의 내부 블록도이다.
광파장 필터(700)는 하나의 서큘레이터(770)와 하나의 파이버 그레이팅 반사 필터(870)를 구비한다.
서큘레이터(770)는 제 1 내지 제 3 포트(771,772,773)를 구비하고, 제 1 포트(771)는 광파장 필터(700)의 입력 포트(701)에 접속되어 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1,λ2,...λn을 가지는 광신호를 입력하고 이를 제 2 포트(772)로 진행시켜 파이버 그레이팅 반사 필터(870)에 입력시킨다. 그리고, 서큘레이터(770)는 파이버 그레이팅 반사 필터(870)로부터 제 2 포트(772)로 되돌아오는 하나의 파장성분 예컨대 λ1을 가지는 광신호를 제 3 포트(773)로만 진행시켜 출력한다.
파이버 그레이팅 반사 필터(870)는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 주기적인 굴절율 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시킬 수 있는 필터이다. 즉, 자외선에 민감한 파이버에 자외선을 쬐어 파이버 내에 굴절율 변화를 아주 작은 간격으로 주어 브레그(Bragg) 조건을 이용하여 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시킬 수 있는 필터이다.
파이버 그레이팅 반사 필터(870)는 제 4 내지 제 5 포트(874,875)를 구비하며, 서큘레이터(770)의 제 2 포트(772)가 제 4 포트(874)에 접속되어 있고 제 4 포트(874)에서 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1,λ2,...λn을 가지는 광신호를 입력하여 특수 파장 성분 예컨대 λ1을 가지는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사시키어 서큘레이터(770)의 제 2 입력 포트(772)에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분 예컨대 λ2,...λn을 가지는 광신호는 통과시키어 제 5 포트(875)에 출력한다. 제 5 포트(875)에서 출력되는 광신호는 제 5 포트(875)에 접속되어 있는 제 1 광 파장(700)의 제 2 출력 포트(703)에 출력한다. 여기서 제 1 광 파장(700)의 제 2 출력 포트(703)에 출력되는 광신호는 입력 포트(701)에서 입력된 여러 가지 파장 성분 예컨대 λ1,λ2,...λn을 가지는 광신호 중에서 특수 파장 성분 예컨대 λ1을 가지는 광신호를 제외한 나머지 파장 성분 예컨대 λ2,...λn을 가지는 광신호이다.
이와 같이 서큘레이터와 파이버 그레이팅 반사 필터를 사용하여 구성되는 광파장 필터를 직렬 연결하여 광파장 디멀티플렉서를 구성함으로서, 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템에서의 수신단에서의 1×n 분배기에 의한 디멀티플렉서에서 발생하는 광신호의 파워 손실의 문제를 거의 제거할 수 가 있게 되었다.
1×n 분배기와 다수의 밴드 패스 필터들로서 구성되는 종래의 광 디멀티플렉서와 다수의 서큘레이터들과 다수의 파이버 그레이팅 반사 필터들로서 구성되는 본 발명의 광파장 디멀티플렉서에 있어서 여러 가지 파장 성분의 광신호가 각각의 파장 성분의 광신호들로 분할 될 때의 파워 손실을 아래에서 예를 들어 비교하기로 한다.
예를 들어 전송하고자 하는 채널 수가 10이라고 하고 각 채널의 입력 파워가 10 mW라고 하자. 종래의 광 디멀티플렉서에서는 1×n 분배기 통과하여 10개로 각각 분기되어 각각의 밴드 패스 필터를 통해 각 채널의 파장 성분을 가지도록 분할된 광신호들은 각각 10 mW의 1/10베인 1mW의 파워를 가지게 된다. 그러나 본 발명에 의한 광파장 디멀티플렉서에서는 서큘레이터에서 입력된 10mW의 광신호가 파이버 그레이팅 반사 필터에 의해서 특수 파장 성분을 가지는 광신호로서 반사되어 서큘레이터를 통하여 출력이 될 때까지 서큘레이터 자체의 삽입 손실(Insertion Loss)에 의해 총 2dB의 손실이 발생하게 된다. 즉 10mW의 입력 광신호에 대해 특수 파장 성분의 광신호로서 분할될 때의 출력 파워는 6.3mW가 된다. 따라서 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템에서 1×n 광커플링에 의한 디멀티플렉서에서 발생하는 광신호의 파워 손실을 보상하기 위해 필요로 하였던 광증폭기가 필요하지 않다.
또한, 본 발명의 광파장 디멀티플렉서에 있어서, 분할되는 파장 수의 제한이 없음으로 전송용량을 증가시키기 위한 고밀도의 파장 분할 다중화 전송 시스템에 유용하다.
본 발명은 서큘레이터와 파이버 그레이팅 반사 필터를 사용하여 구성되는 광 파장 필터를 복수개 직렬 연결하여 광파장 디멀티플렉서를 구성함으로서, 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템에서의 수신단에서의 1×n 광커플링에 의한 디멀티플렉서에서 발생하는 광신호의 파워 손실의 문제를 거의 제거할 수 있는 효과를 가진다. 또한 본 발명의 광파장 디멀티플렉서에 있어서 분할되는 파장 수의 제한이 없음으로 전송용량을 증가시키기 위한 고밀도의 파장 분할 다중화 전송 시스템에 유용한 효과를 가진다.

Claims (12)

  1. 제 1 내지 제 3 포트를 구비하고, 제 1 포트에서 여러 가지 파장 성분을 가지는 입력 광신호를 입력하고 상기 입력 광신호를 제 2 포트로 진행시키며 제 2 포트에서 되돌아오는 광신호를 제 3 포트로만 진행시키는 제 1 광학 소자; 및
    제 4 내지 제 5 포트를 구비하며, 상기 제 1 광학 소자의 제 2 포트가 상기 제 4 포트에 접속되어 있고 상기 제 4 포트에 입력되는 광신호 중에서 소정의 파장성분을 가지는 광신호만을 반사시키고 나머지 파장 성분의 광신호는 통과시키는 제 2 광학 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 광학 소자는 빛의 간섭 현상을 이용하여 일정 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절율 차이를 만들어 소정의 파장만을 빛이 온 방향으로 반사시키는 파이버 브레그 그레이팅 반사 필터로써 구성되는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 그레이팅 주기는 사용자가 원하는 파장에 대한 브레그 조건을 만족하도록 조절함으로써 상기 소정의 파장이 사용자의 요구에 따라 임의로 정해 질 수 있는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 광학 소자는 입력 포트, 제 1 출력 포트, 제 2 출력 포트를 구비하고, 입력 포트에서 입력되는 입력 광신호를 제 1 출력 포트로 진행시키며 제 1 출력 포트에서 입력되는 광신호를 제 2 출력 포트로만 진행시키는 서큘레이터로써 구성되는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 서큘레이터의 입력 포트에서 입력되어 제 1 출력 포트로 진행되었다가, 소정 파장 성분의 광신호가 반사되어 다시 상기 제 1 출력 포트에 입력 된 광신호가 상기 서큘레이터의 제 2 출력 포트로 출력될 때의 총 파워 손실은 서큘레이터 지체의 삽입 손실에 의한 2dB 만큼인 것을 특징으로 하는 광 파장 필터.
  6. 각각 제 1 내지 제 3 포트를 구비하고, 제 1 포트에서 입력 광신호를 입력하고 상기 입력 광신호를 제 2 포트로 진행시키며 제 2 포트에서 되돌아오는 광신호를 제 3 포트로만 진행시키는 다수의 제 1 광학 소자들; 및
    각각 제 4 내지 제 5 포트를 구비하며, 상기 제 4 포트와 제 5 포트가 상기 다수의 제 1 광학 소자들 중에서 대응되는 제 1 광학 소자의 제 2 포트와 상기 다수의 제 1 광학 소자들 중에서 대응되는 다른 제 1 광학 소자의 제 1 포트 사이에 접속되어, 상기 제 4 포트로부터 입력되는 광신호 중에서 소정의 파장 성분을 가지는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사시켜 상기 대응되는 제 1 광학 소자의 제 2 포트로 다시 입력시키고, 다른 파장 성분의 광신호는 통과시켜 제 5 포트에 접속되어 있는 상기 대응되는 다른 제 1 광학 소자의 제 1 포트로 진행시키는 다수의 제 2 광학 소자들을 구비하는 것을 특징으로 하는 광파장 디멀티플렉서.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 광학 소자들은 빛의 간섭 현상을 이용하여 일정 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절율 차이를 만들어 특수 파장만을 빛이 온 방향으로 반사시키는 파이버 브레그 그레이팅 반사 필터들로써 구성되는 것을 특징으로 하는 광파장 디멀티플렉서.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 그레이팅 주기는 사용자가 원하는 파장에 대한 브레그 조건을 만족하도록 조절함으로써 상기 소정의 파장이 사용자의 요구에 따라 임의로 정해 질 수 있는 것을 특징으로 하는 광파장 디멀티플렉서.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 다수의 제 2 광학 소자들은 각각 서로 다른 그레이팅 주기를 가지고, 서로 다른 파장 성분의 광신호만을 반사시키고 나머지 파장 성분의 광신호는 통과시키므로, 여러 가지 파장 성분의 광신호가 상기 다수의 제 2 광학 소자들을 통과 할 때마다 대응되는 하나의 파장 성분의 광신호가 분할되는 것을 특징으로 하는 광파장 디멀티플렉서.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 광학 소자들은 각각 입력 포트, 제 1 출력 포트, 제 2 출력 포트를 구비하고, 입력 포트에서 입력되는 입력 광신호를 제 1 출력 포트로 진행시키며 제 1 출력 포트에서 입력되는 광신호를 제 2 출력 포트로만 진행시키는 서큘레이터들로써 구성되는 것을 특징으로 하는 광파장 디멀티플렉서.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 서큘레이터의 입력 포트에서 입력되어 제 1 출력 포트로 진행되었다가 상기 다수의 제 2 광학 소자들 중에서 대응되는 제 2 광학 소자에 의해서 소정 파장 성분의 광신호가 반사되어 다시 상기 제 1 출력 포트에 입력되는 광신호가 상기 서큘레이터의 제 2 출력 포트로 출력될 때의 총 파워 손실은 서큘레이터 지체의 삽입 손실에 의한 2dB 만큼인 것을 특징으로 하는 광파장 디멀티플렉서.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 광파장 디멀티플렉서가 광파장 분할 다중화 전송 시스템에 있어서 분배기와 다수의 밴드 패스 필터들을 대신하여 사용될 때, 분배기에서 발생하는 광의 파워 손실을 보상하기 위해 사용되는 광증폭기가 필요하지 않는 것을 특징으로 하는 광파장 디멀티플렉서.
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