KR19980044384A - 광 디멀티플렉서 - Google Patents

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KR19980044384A
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Abstract

저손실 고밀도의 파장 분할 다중화 방식의 광전송 장치에 유용한 광 디멀티플렉서가 개시되어 있다. 광 디멀티플렉서는 다수의 광파장 필터들이 서로 직렬로 연결되어 구성되어 있다. 광파장 필터는 입력 광신호를 받아들이는 제 1 입력 포트, 입력 광신호 중에서 특정 파장 성분의 광신호만을 출력하는 제 1 출력 포트, 및 입력 광신호 중에서 특정 파장을 제외한 나머지 부분의 광신호를 출력하는 제 2 출력포트를 구비한다. 광 디멀티플렉서는 이러한 광파장 필터들의 각 제 2 출력 포트들이 인접한 다른 광파장 필터들의 각 제 1 출력 포트들에 접속되어 서로 직렬로 연결된 구성을 가진다. 광 디멀티플렉서에 있어서 각 광파장 필터는 여러 가지 파장 성분을 가지는 광신호를 입력하여 그 파장 성분들 중에서 한가지 파장 성분의 광신호를 분할하여 각각의 제 1 출력 포트로 출력하고 나머지 파장 성분의 광신호를 각각의 제 2 출력 포트에 출력하여 제 2 출력 포트에 접속되어 직렬로 연결되어 있는 인접한 광파장 필터의 입력 포트로 또 다른 파장 성분의 광신호를 분할하기 위해 입력시킨다. 본 발명에 의하면, 파장 분할되는 광의 파워 손실이 종래의 1×n에 비해서 아주 작고, 또한 분할되는 파장 성분의 수가 제한적이지 않으므로 저손실 고밀도의 파장 분할 다중화 전송 장치에 사용 될 수 있는 효과를 가진다.

Description

광 디멀티플렉서
본 발명은 파장 분할 다중화 전송 시스템에의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서에 관한 것으로서, 특히 저손실 고밀도의 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)을 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 디멀티플렉싱 시키기 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)은 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)을 증폭하여 증폭 입력 광신호, P2(λ1,λ2,...λn)를 출력한다. 1×n 분배기(100)는 입력 광신호, P1(λ1,λ2,...λn)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)를 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 광파장 필터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 광신호의 파워 손실을 거의 없이 광파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광 디멀티플렉서를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템의 수신단에서의 광파장 디멀티플렉서를 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 1×n 커플러에 입력되는 광신호의 파워를 나타내는 파형도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 1×n 커플러에서 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 광파장 필터의 블록도이다.
도 7은 도 6에 있어서 제 1 및 제 2 커플러의 개략도이다.
도 8a는 도 7에 있어서 커플러의 입력 포트 PI1에 입력된 광신호가 출력 포트 PO1에 출력될 때의 결합거리에 따른 출력성분을 나타내고 있다.
도 8b는 도 7에 있어서 커플러의 입력 포트 PI1에 입력되는 광신호가 출력 포트 PO2에 출력될 때의 결합거리에 따른 출력성분을 나타내고 있다.
도 8c는 도 8a와 8b에 있어서, 출력 포트 PO1과 출력 포트 PO2로부터 출력되는 광신호들의 결합거리에 따른 출력성분의 합을 나타내고 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 디멀티플렉서의 블록도이다.
도 10은 도 9의 제 1 광파장 필터의 블록도이다.
도면의 주요 부분에 대한 설명
λ: 광파장 성분
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광파장 필터는 제 1 내지 제 2 커플러 및 제 1 내지 제 2 광파장 반사기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 커플러는 제 1 내지 제 4 포트를 구비한다. 제 1 포트는 여러 가지 파장 성분을 가지는 광신호를 입력하고, 제 1 포트로부터 입력된 광신호의 출력을 등분할하여 각각 제 3 포트와 제 4 포트로 하나씩 출력한다. 제 2 포트에서는 제 3 포트와 제 4 포트에서 출력된 광신호가 제 1 및 제 2 광파장 반사기에서 각각 반사되어 다시 제 1 커플러로 입력되는 광신호들의 출력을 결합하여 출력한다.
제 1 광파장 반사기는 입력 포트와 출력 포트를 구비한다. 입력 포트는 제 1 커플러의 제 3 포트에서 출력되는 광신호를 입력한다. 출력 포트는 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러의 제 3 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력 포트로 출력한다.
제 2 광파장 반사기는 입력 포트와 출력 포트를 구비한다. 입력 포트는 제 1 커플러의 제 4 포트에서 출력되는 광신호를 입력한다. 출력 포트에서는 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러의 제 4 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력 포트로 출력한다.
제 2 커플러는 제 1 내지 제 4 포트를 구비한다. 제 1 내지 제 2 포트들은 제 1 내지 제 2 광파장 반사기의 출력 포트들로부터 출력되는 광신호들을 각각 입력한다. 제 4 포트는 제 1 내지 제 2 입력 포트들로부터 각각 입력되는 두개의 광신호들을 출력한다. 여기서 제 3 포트로의 출력은 일어나지 않는다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광파장 필터는 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호 중에서 특정 파장 성분을 가지는 광신호만 제 1 커플러의 제 2 포트에서 출력하고 나머지 파장 성분의 광신호를 제 2 커플러의 제 4 포트로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광 디멀티플렉서는 서로 직렬로 연결되어 있는 다수의 광파장 필터들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
각 광 파장 필터는 제 1 입력 포트, 제 1 출력 포트 및 제 2 출력 포트를 구비하며 또한 제 1 내지 제 3 커플러 및 제 1 내지 제 4 광파장 반사기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 입력 포트는 여러 가지 파장 성분을 가지는 광신호를 받아들인다. 제 1 출력 포트는 제 1 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 특정 파장 성분의 광신호만을 출력한다. 제 2 출력 포트는 제 1 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 특정 파장을 제외한 나머지 파장 성분의 광신호를 출력한다. 제 2 출력 포트는 대응되는 다른 광파장 필터의 제 1 입력 포트에 접속되어 있어, 제 2 출력 포트에서 출력되는 특정 파장 성분을 제외한 나머지 파장 성분의 광신호를 직렬로 연결되어 있는 대응되는 다른 광파장 필터의 제 1 입력 포트에 입력시킨다. 따라서 광파장 필터들은 서로 다른 파장 성분의 광신호들을 분할되어 각각의 제 2 출력 포트로 출력한다.
제 1 커플러는 제 1 내지 제 4 포트를 구비한다. 제 1 포트는 대응되는 광파장 필터의 제 1 입력 포트에 접속되어 여러 가지 파장 성분을 가지는 광신호를 입력한다. 제 3 포트와 제 4 포트는 제 1 포트로부터 입력된 광신호의 출력을 등분할하여 각각 하나씩 출력한다. 제 2 포트는 제 3 포트와 제 4 포트에서 출력된 광신호가 제 1 및 제 2 광파장 반사기에 의해서 반사되어 다시 제 1 커플러로 입력되는 광신호들의 출력을 결합하여 출력한다.
제 1 광파장 반사기는 입력 포트와 출력 포트를 구비한다. 입력 포트는 제 1 커플러의 제 3 포트에서 출력되는 광신호를 입력한다. 출력 포트에서는 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러의 제 3 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력한다.
제 2 광파장 반사기는 입력 포트 및 출력 포트를 구비한다. 입력 포트는 제 1 커플러의 제 4 포트에서 출력되는 광신호를 입력한다. 출력 포트는 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러의 제 4 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력한다.
제 2 커플러는 제 1 내지 제 4 포트를 구비한다. 제 1 내지 제 2 포트들은 제 1 내지 제 2 광파장 반사기의 출력 포트들로부터 출력되는 광신호들을 각각 입력한다. 제 4 출력 포트는 제 1 내지 제 2 포트들로부터 각각 입력되는 두개의 광신호들의 출력을 결합하여 출력한다. 제 4 포트는 대응되는 제 2 출력 포트에 접속되어 있고 또한 이는 대응되는 다른 광파장 필터의 제 1 입력 포트에 접속되어 있다. 따라서 제 4 포트에서 출력되는 광신호는 제 2 출력 포트를 통하여 대응되는 다른 광파장 필터의 제 1 입력 포트에 입력된다. 여기서 제 3 포트로의 출력은 일어나지 않는다.
제 3 커플러는 제 1 내지 제 4 포트를 구비한다. 제 1 포트는 제 1 커플러의 제 2 포트에 접속되어 제 1 커플러의 제 2 포트에서 출력되는 광신호를 받아들인다. 제 3 포트와 제 4 포트들은 제 1 포트로부터 입력된 광신호의 출력을 등분할하여 각각 하나씩 출력한다. 제 2 포트는 제 3 포트와 제 4 포트에서 출력된 광신호가 제 3 및 제 4 광파장 반사기에 의해서 반사되어 다시 제 3 커플러로 입력되는 광신호들의 출력을 결합하여 출력한다. 제 2 포트는 대응되는 광파장 필터의 제 1 출력 포트에 접속되어 있다.
제 3 광파장 반사기는 입력 포트 및 출력 포트를 구비한다. 입력 포트는 제 3 커플러의 제 3 포트에서 출력되는 광신호를 입력한다. 출력 포트는 입력 포트에 입력되는 광신호 중에서 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 3 커플러의 제 3 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력 포트에 출력한다.
제 4 광파장 반사기는 입력 포트와 출력 포트를 구비한다. 입력 포트는 제 3 커플러들의 제 4 포트에서 출력되는 광신호를 입력한다. 출력 포트는 입력 포트에서 입력되는 광신호 중에서 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 3 커플러의 제 4 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력 포트에 출력한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광 디멀티플렉서는 직렬로 연결되어 있는 다수의 광파장 필터들을 구비하고, 다수의 광파장 필터들은 각각 소정의 파장 성분을 가지는 광신호를 분할하여 제 1 출력 포트로 출력하고 나머지 파장 성분을 가지는 광신호를 제 2 출력 포트로 출력하여 직렬로 연결되어 있는 대응되는 다른 광파장 필터의 제 1 입력 포트로 입력한다. 따라서 본 발명에 따른 광 디멀티플렉서는 여러 가지 파장 성분을 가지도록 다중화되어 있는 광신호를 출력의 손실 없이 각 파장 성분의 광신호로 분할하는 것을 특징으로 한다.
이어서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광파장 필터의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광파장 필터는 제 1 내지 제 2 광커플러(510,520) 및 제 1 내지 제 2 광파장 반사기(610,620)를 구비한다.
제 1 내지 제 2 광커플러(510,520)는 광신호의 광커플링(Optical Coupling) 현상을 이용하여 광신호를 분기하거나 결합하는 수동 소자이다. 일반적으로 광커플러는 광신호를 분기하거나 결합하는 방식에 따라 크게 직접 결합(Direct Coupling)과 간접 결합(Indirect Coupling)으로 분류된다. 직접 결합 방식에서는 분기 및 결합이 발생하는 도파로 각각의 도파 모드가 서로 구조적으로 결합되어 있다. 따라서, 도파로를 진행하는 광신호의 전자기장이 서로 결합되어 있는 모드 필드 구조에 의해 분기 및 결합이 일어나는 방법이다. 간접 결합 방식은 광섬유를 포함하는 모든 유전체형 단일 모드 도파로가 코어 외부로도 지수적으로 감소하는 이바네슨트(Evanescent) 전기장을 갖는다는 사실을 이용한다. 즉, 두 개의 단일 모드 도파로들을 서로 인접시켜 인접한 코어의 이바네슨트 전기장에 의하여 도파 모드가 여기 되고 광신호의 결합 및 분기가 일어나는 방법이다. 이 때 인접한 코어에서 두 개의 코어가 서로 독립된 도파로로 작용하는 것이 아니라 수 개의 도파 모드를 가지는 통합된 하나의 도파로로 작용하여 모드간의 간섭에 의한 영향으로 광결합이 일어나는 것이라는 학설도 있다. 이러한 간접 결합에 의한 광결합은 결합 계수가 결합거리, 파장, 온도 등 광커플러의 외적인 요인에 의해 영향을 받게 된다.
제 1 내지 제 2 광커플러(510,520)에 사용되는 광커플러는 간접 결합 방식에 의한 광커플러의 결합계수가 파장 및 결합 거리에 의해 큰 폭으로 변화한다는 특성을 이용하여 구성 될 수 있다.
제 1 내지 제 2 광반사 필터(610,620)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.
도 7은 제 1 내지 제 2 광커플러(510,520)를 나타내는 개략도이다.
도 7을 참조하면 제 1 내지 제 2 커플러(510,520)에 사용될 수 있는 광커플러는 2×2 양방향성 광커플러로서 두 개의 인접한 제 1 내지 제 2 도파로들(550,560), 제 1 내지 제 2 도파 입력 포트들(PI1,PI2), 및 제 1 내지 제 2 도파 출력 포트들(PO1,PO2)을 구비한다. 여기서 참조 번호 '570'은 광커플링이 발생하는 영역인 결합 거리를 나타낸다. 제 1 도파 입력 포트(PI1)에서 입력된 광신호가 제 1 도파로를 따라 진행되어 제 1 도파 출력 포트(PO1)로 출력 될 때는 광커플링을 일으키지 않고 그대로 출력된다. 제 1 도파 입력 포트(PI1)에서 입력된 광신호가 제 2 도파 출력 포트(PO1)로 출력 될 때는 광커플링을 일으키어 제 1 도파 입력 포트(PI1)에서 입력된 광신호의 -π/2만큼 위상이 변화되어 출력하게 된다. 제 1 도파 입력 포트(PI1)에서 입력된 광신호가 각각 제 1 도파 출력 포트(PO1)와 제 2 도파 출력 포트(PO2)에서 출력될 때의 각 광신호의 출력은 광커플링이 일어나는 영역의 길이, 즉 결합계수의 길이에 의해서 결정된다. 여기서, 제 1 내지 제 2 커플러(510,520)에 사용되기 위하여서는, 제 1 도파 출력 포트(PO1)와 제 2 도파 출력 포트(PO2)에서 출력되는 광신호들의 출력들이 제 1 도파 입력 포트(PI1)에서 입력된 광신호의 출력의 반의 값을 각각 가지도록 소정의 결합 계수의 길이를 가진다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7에 있어서 광커플러의 동작을 설명하기 위한 것으로서, 제 1 내지 제 2 도파 입력 포트(PI1,PI2)에 입력되는 광신호가 제 1 도파 출력 포트(PO1)에 출력 될 때의 광신호의 출력을 나타낸다.
도 8a는 도 7에 있어서 제 1 도파 입력 포트(PI1)에 입력되는 광신호가 제 1 도파 출력 포트(PO1)에 출력될 때의 결합계수 길이에 따른 출력을 나타내는 파형도이다.
도 8b는 도 7에 있어서 제 2 도파 입력 포트(PI2)에 입력되는 광신호가 제 2 도파 출력 포트(PO2)에 출력될 때의 결합계수 길이에 따른 출력을 나타내는 파형도이다.
도 8c는 도 7에 있어서 제 1 입력 포트(PI1)에 입력되는 광신호의 출력이 결합계수의 길이에 따라 분할되어 제 1 도파 출력 포트(PO1)와 제 2 도파 출력 포트(PO2)에 출력되는 광신호들의 결합계수 길이에 따른 출력의 합을 나타내고 있다. 여기서, 제 1 도파 출력 포트(PO1)와 제 2 도파 출력 포트(PO2)에 출력되는 광신호들의 출력들의 합은 제 1 입력 포트(PI1)에 입력되는 광신호의 출력과 동일하다.
도 6을 참조하면, 제 1 커플러(510)는 제 1 내지 제 2 포트(511,512), 및 제 3 내지 제 4 포트(513,514)를 구비한다.
제 1 포트(511)는 여러 가지 파장 성분을 가지는 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)을 입력한다. 제 3 포트와 제 4 포트들(513,514)은 제 1 포트(511)로부터 입력된 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 출력을 등분할하여 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)와 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)을 각각 출력한다. 즉, 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)와 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)의 출력들은 각각 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 출력의 반값을 가진다. 여기서, λ1,λ2,...λn은 광신호, I1(λ1,λ2,...λn), 광신호, I2(λ1,λ2,...λn), 및 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)이 각각 가지는 여러 가지 파장 성분을 나타내고 있다.
제 1 포트(511)에 입력된 광신호, 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)이 제 3 포트(513)에 출력되기 위해서는 도파로를 따라 진행하여 광커플링을 경험하지 않음으로 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)와 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 위상 차이가 없게 된다. 제 1 포트(511)에 입력된 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)이 제 4 포트(513)에 출력되기 위해서는 인접한 도파로 사이의 공간에서 광커플링을 경험하므로 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)과 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 위상 차이가 -π/2가 된다.
제 3 포트(513)는 출력된 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)가 제 1 광파장 반사기(610)에 의해서 반사되어 되돌아오는 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λi를 가지는 광신호, I4(λi)를 다시 입력한다. 제 4 포트(514)는 출력된 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)이 제 2 광파장 반사기(620)에 의해서 반사되어 되돌아오는 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λi를 가지는 광신호, I5(λi)를 다시 입력한다. 이 때 제 3 내지 제 4 포트(513,514)에서 되돌아오는 광신호들, I4(λi)와 I5(λi)는 각각 광신호들, I2(λ1,λ2,...λn)와 I3(λ1,λ2,...λn)의 위상과 출력 값을 가진다. 따라서, 광신호, I4(λi)는 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)과 동일한 위상을 가지며 그 출력의 반값을 가진다. 그리고, 광신호, I5(λi)는 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)과 -π/2 만큼의 위상차이를 가지며 그 출력의 반값을 가진다.
광신호, I4(λi)가 제 1 커플러(510)의 제 3 포트(513)에 입력되어 제 1 포트(511)로 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 되고 광신호, I5(λi)가 제 1 커플러(510)의 제 4 포트(514)에 입력되어 제 1 포트(511)에 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 또 다시 -π/2의 위상 변화가 있게 된다. 따라서, 광신호, I4(λi)와 광신호, I5(λi)가 제 1 커플러(510)의 제 1 포트(511)로 출력될 때에는 위상 차이가 서로 -π만큼 있게되어 상쇄되어 결과적으로 출력이 발생하지 않게 된다.
광신호, I4(λi)가 제 1 커플러(510)의 제 3 포트(513)에 입력되어 제 2 포트(512)로 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 -π/2의 위상 변화가 있게 되고, 광신호, I5(λi)가 제 1 커플러(510)의 제 4 포트(514)에 입력되어 제 2 포트(512)에 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 된다. 따라서, 광신호, I4(λi)와 광신호, I5(λi)가 제 1 커플러(510)의 제 2 포트(512)로 출력될 때에는 서로 위상 차이가 없게 되고, 결과적으로 광신호, I4(λi)와 광신호, I5(λi)의 출력들이 서로 결합되어 광신호, I9(λi)로서 출력된다. 따라서, 광신호, I9(λi)의 출력은 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 출력을 그대로 가지게 된다. 그리고, 광신호, I9(λi)는 제 1 및 제 2 광파장 반사기(610,620)에 의해서 반사되어진 소정의 특수 파장 성분, 예컨대 λi를 가진다.
제 1 광파장 반사기(610)는 입력 포트(611)와 출력 포트(612)를 구비한다.
입력 포트(611)는 제 1 커플러(510)의 제 3 포트(513)에서 출력되는 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)를 입력한다. 출력 포트(612)는 입력 포트(611)에서 입력된 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)의 여러 가지 파장 성분들 중에서 소정의 특정 파장의 성분, 예컨대 λi를 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러(510)의 제 3 포트(513)에 광신호, I4(λi)로서 다시 입력시키고 나머지 파장 성분을 가지는 광신호, I6(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)을 출력 포트(612)에 출력한다.
제 2 광파장 반사기(620)는 입력 포트(621)와 출력 포트(622)를 구비한다.
입력 포트(612)는 제 1 커플러(510)의 제 4 포트(514)에서 출력되는 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)을 입력한다. 출력 포트(622)는 입력 포트(612)에서 입력된 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)의 여러 가지 파장 성분들 중에서 소정의 특정 파장의 성분, 예컨대 λi를 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러(510)의 제 4 포트(514)에 광신호, I5(λi)로서 다시 입력시키고 나머지 파장 성분을 가지는 광신호, I7(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)을 출력 포트(622)에 출력한다.
제 2 커플러(520)는 제 1 내지 제 2 포트(521,522) 및 제 3 포트(523)를 구비한다.
제 1 내지 제 2 포트(521,522)는 제 1 내지 제 2 광파장 반사기(610,620)의 출력 포트들(612,622)로부터 광신호, I6(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)과 광신호, I7(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)을 각각 입력한다. 제 3 포트(523)는 제 1 내지 제 2 입력 포트들(521,522)로부터 각각 입력되는 광신호, I6(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)과 광신호, I7(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)의 출력을 합하여 광신호, I8(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)로서 출력한다. 광신호, I6(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)은 광신호, I4(λi)와 동일한 위상과 출력 값을 가지고, 광신호, I7(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)은 광신호, I5(λi)와 동일한 위상과 출력 값을 가진다. 광신호, I6(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)이 제 2 커플러(520)의 제 3 포트(523)로 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 -π/2의 위상 변화가 있게 되고, 광신호, I7(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)이 제 2 커플러(520)의 제 3 포트(523)로 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 된다. 그러므로, 광신호, I6(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)과 광신호와, I7(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)이 제 2 커플러(520)의 제 3 포트(523)로 출력될 때는 서로 동일한 위상을 가지므로 각각의 출력이 결합되어 출력된다. 따라서, 제 2 커플러(520)의 제 3 포트에서 출력되는 광신호, I8(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)은 광신호, I1(λ1,λ2,...,λn)의 출력 값을 그대로 가지게된다. 또한 광신호, I8(λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn)은 광신호, I1(λ1,λ2,...,λn)이 가지는 여러 가지 파장 성분들, λ1,λ2,...,λn중에서, 소정의 특수 파장의 성분, 예컨대 λi를 제외한 나머지 파장의 성분들, 예컨대 λ1,...,λi-1,λi+1,...,λn을 가진다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광파장 필터에 있어서, 광커플러와 파이버 그레이팅 반사 필터를 사용하여, 입력되는 광신호의 출력의 손실 없이 소정의 특수한 파장 성분의 광신호를 분할해 낼 수 있다. 여기서 특수한 파장 값은 파이버 그레이팅 반사 필터의 그레이팅 주기를 조절함으로써 사용자의 요구에 맞게 임의로 정해질 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 디멀티플렉서의 블록도이다.
도 9를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 디멀티플렉서는 서로 직렬로 연결되어 있는 제 1 내지 제 n 광파장 필터들(700 내지 900)을 구비한다.
제 1 내지 제 n 광파장 필터(700 내지 900)는 제 1 입력 포트들(701 내지 901), 제 1 출력 포트들(702 내지 902) 및 제 2 출력 포트들(703 내지 903)을 구비한다.
제 1 광파장 필터(700)의 제 1 입력 포트(701)는 예컨대 λ1, λ2,λ3,... ,λn의 파장 성분을 가지는 광신호, I(λ1,λ2,...,λn)를 받아들인다. 제 1 광파장 필터(700)의 제 1 출력 포트(702)는 광신호, I(λ1,λ2,...,λn)중에서 하나의 파장 성분 예컨대 λ1을 가지는 광신호, I(λ1)만을 출력한다. 제 1 광파장 필터(700)의 제 2 출력 포트(703)는 광신호, I(λ1,λ2,...,λn) 중에서 하나의 파장 성분 예컨대 λ1을 제외한 나머지 성분 λ2,λ3,... ,λn을 가지는 광신호, I(λ2,...,λn)를 출력한다. 제 1 광파장 필터(700)의 제 2 출력 포트(703)에서 출력된, λ1을 제외한 나머지 성분 λ2,λ3,... ,λn을 가지는 광신호, I(λ2,...,λn)는 제 2 광파장 필터의 제 1 입력 포트(801)에 입력된다. 마찬가지로 λ1을 제외한 나머지 성분 λ2,λ3,... ,λn을 가지는 광신호, I(λ2,...,λn) 중에서 하나의 파장 성분 예컨대 λ2를 가지는 광신호, I(λ2)를 제 2 광파장 필터(800)의 제 1 출력 포트(802)에 출력하고 나머지 부분의 성분 λ3,... ,λn을 가지는 광신호, I(λ3,... ,λn)를 제 2 광파장 필터(800)의 제 2 출력 포트(803)에 출력한다. 이러한 과정을 통하여 제 n-1 광파장 필터(900)의 제 1 입력 포트(901)에는 λn-1,λn의 파장 성분을 가지는 광신호, I(λn-1,λn)가 입력되고 제 n-1 광파장 필터(900)의 제 1 출력 단자(902)에서 하나의 파장 성분 예컨대 λn-1을 가지는 광신호, I(λn-1,)를 출력하고 제 n-1 광파장 필터(900)의 제 2 출력 단자(903)에서 나머지 파장 성분 λn을 가지는 광신호, I(λn)를 출력한다.
도 10은 도 9의 제 1 내지 제 n 광파장 필터들(700 내지 900) 중에서 제 1 광파장 필터(700)의 내부 구조를 나타내는 블록도이다.
도 10을 참조하면 제 1 광파장 필터(700)는 제 1입력포트(701), 제 1 및 제 2 출력 포트(702,703), 제 1 내지 제 3 커플러(710 내지 730), 및 제 1 내지 제 4 광파장 반사기(740 내지 770)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 입력 포트(701)는 예컨대 λ1, λ2,λ3,... ,λn의 파장 성분을 가지는 광신호, I1(λ1,λ2,...,λn)을 받아들인다. 제 1 출력 포트(702)는 광신호, I1(λ1,λ2,...,λn) 중에서 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λ1을 가지는 광신호, I14(λ1)를 출력한다. 제 2 출력 포트(703)는 광신호, I1(λ1,λ2,...,λn) 중에서 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λ1을 제외한 나머지 파장 성분들, 예컨대 λ2,λ3,... ,λn을 가지는 광신호, I8(λ2,λ3,...,λn)를 출력한다.
제 1 커플러(710)는 제 1 내지 제 2 포트(711,712), 및 제 3 내지 제 4 포트(713,714)를 구비한다.
제 1 포트(711)는 여러 가지 파장 성분을 가지는 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)을 입력한다. 제 3 포트와 제 4 포트들(713,714)은 제 1 포트(711)로부터 입력된 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 출력을 등분할하여 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)와 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)을 각각 출력한다. 즉, 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)와 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)의 출력들은 각각 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 출력의 반값을 가진다. 여기서, λ1,λ2,...λn은 광신호, I1(λ1,λ2,...λn), 광신호, I2(λ1,λ2,...λn), 및 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)이 각각 가지는 여러 가지 파장 성분을 나타내고 있다.
제 1 포트(711)에 입력된 광신호, 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)이 제 3 포트(713)에 출력되기 위해서는 도파로를 따라 진행하여 광커플링을 경험하지 않음으로 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)와 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 위상 차이가 없게 된다. 제 1 포트(711)에 입력된 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)이 제 4 포트(513)에 출력되기 위해서는 인접한 도파로 사이의 공간에서 광커플링을 경험하므로 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)과 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 위상 차이가 -π/2가 된다.
제 3 포트(713)는 출력된 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)가 제 1 광파장 반사기(740)에 의해서 반사되어 되돌아오는 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λ1을 가지는 광신호, I4(λ1)를 다시 입력한다. 제 4 포트(714)는 출력된 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)이 제 2 광파장 반사기(750)에 의해서 반사되어 되돌아오는 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λ1을 가지는 광신호, I5(λ1)를 다시 입력한다. 이 때 제 3 내지 제 4 포트(713,714)에서 되돌아오는 광신호들, I4(λ1)와 I5(λ1)는 각각 광신호들, I2(λ1,λ2,...λn)와 I3(λ1,λ2,...λn)의 위상과 출력 값을 가진다. 따라서, 광신호, I4(λ1)는 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)과 동일한 위상을 가지며 그 출력의 반값을 가진다. 그리고, 광신호, I5(λ1)는 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)과 -π/2 만큼의 위상차이를 가지며 그 출력의 반값을 가진다.
광신호, I4(λ1)가 제 1 커플러(710)의 제 3 포트(713)에 입력되어 제 1 포트(711)로 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 되고 광신호, I5(λ1)가 제 1 커플러(710)의 제 4 포트(714)에 입력되어 제 1 포트(711)에 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 또 다시 -π/2의 위상 변화가 있게 된다. 따라서, 광신호, I4(λ1)와 광신호, I5(λ1)가 제 1 커플러(710)의 제 1 포트(711)로 출력될 때에는 위상 차이가 서로 -π만큼 있게되어 상쇄되어 결과적으로 출력이 발생하지 않게 된다.
광신호, I4(λ1)가 제 1 커플러(710)의 제 3 포트(713)에 입력되어 제 2 포트(712)로 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 -π/2의 위상 변화가 있게 되고, 광신호, I5(λ1)가 제 1 커플러(710)의 제 4 포트(714)에 입력되어 제 2 포트(712)에 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 된다. 따라서, 광신호, I4(λ1)와 광신호, I5(λ1)가 제 1 커플러(710)의 제 2 포트(712)로 출력될 때에는 서로 위상 차이가 없게 되고, 결과적으로 광신호, I4(λ1)와 광신호, I5(λ1)의 출력들이 서로 결합되어 광신호, I9(λ1)로서 출력된다. 따라서, 광신호, I9(λ1)의 출력은 광신호, I1(λ1,λ2,...λn)의 출력을 그대로 가지게 된다. 그리고, 광신호, I9(λ1)는 제 1 및 제 2 광파장 반사기(740,750)에 의해서 반사되어진 소정의 특수 파장 성분, 예컨대 λ1을 가진다.
제 1 광파장 반사기(740)는 입력 포트(741)와 출력 포트(742)를 구비한다.
입력 포트(741)는 제 1 커플러(710)의 제 3 포트(713)에서 출력되는 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)를 입력한다. 출력 포트(742)는 입력 포트(741)에서 입력된 광신호, I2(λ1,λ2,...λn)의 여러 가지 파장 성분들 중에서 소정의 특정 파장의 성분, 예컨대 λ1을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러(710)의 제 3 포트(713)에 광신호, I4(λ1)로서 다시 입력시키고 나머지 파장 성분을 가지는 광신호, I6(λ2,...,λn)을 출력 포트(742)에 출력한다.
제 2 광파장 반사기(750)는 입력 포트(751)와 출력 포트(752)를 구비한다.
입력 포트(752)는 제 1 커플러(710)의 제 4 포트(714)에서 출력되는 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)을 입력한다. 출력 포트(752)는 입력 포트(751)에서 입력된 광신호, I3(λ1,λ2,...λn)의 여러 가지 파장 성분들 중에서 소정의 특정 파장의 성분, 예컨대 λ1을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 1 커플러(710)의 제 4 포트(714)에 광신호, I5(λ1)로서 다시 입력시키고 나머지 파장 성분을 가지는 광신호, I7(λ2,...,λn)을 출력 포트(752)에 출력한다.
제 2 커플러(720)는 제 1 내지 제 2 포트(721,722) 및 제 3 포트(723)를 구비한다.
제 1 내지 제 2 포트(721,722)는 제 1 내지 제 2 광파장 반사기(740,750)의 출력 포트들(742,752)로부터 광신호, I6(λ2,...,λn)과 광신호, I7(λ2,...,λn)을 각각 입력한다. 제 3 포트(723)는 제 1 내지 제 2 입력 포트들(721,722)로부터 각각 입력되는 광신호, I6(λ2,...,λn)과 광신호, I7(λ2,...,λn)의 출력을 합하여 광신호, I8(λ2,...,λn)로서 출력한다. 광신호, I6(λ2,...,λn)은 광신호, I4(λ1)와 동일한 위상과 출력 값을 가지고, 광신호, I7(λ2,...,λn)은 광신호, I5(λ1)와 동일한 위상과 출력 값을 가진다. 광신호, I6(λ2,...,λn)이 제 2 커플러(720)의 제 3 포트(723)로 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 -π/2의 위상 변화가 있게 되고, 광신호, I7(λ2,...,λn)이 제 2 커플러(720)의 제 3 포트(723)로 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 된다. 그러므로, 광신호, I6(λ2,...,λn)과 광신호와, I7(λ2,...,λn)이 제 2 커플러(720)의 제 3 포트(723)로 출력될 때는 서로 동일한 위상을 가지므로 각각의 출력이 결합되어 출력된다. 따라서, 제 2 커플러(720)의 제 3 포트에서 출력되는 광신호, I8(λ2,...,λn)는 광신호, I1(λ1,λ2,...,λn)의 출력 값을 그대로 가지게된다. 또한 광신호, I8(λ2,...,λn)은 광신호, I1(λ1,λ2,...,λn)이 가지는 여러 가지 파장 성분들, λ1,λ2,...,λn중에서, 소정의 특수 파장의 성분, 예컨대 λ1을 제외한 나머지 파장의 성분들, 예컨대 λ2,...,λn을 가진다.
제 3 커플러(730)는 제 1 내지 제 2 포트(731,732), 및 제 3 내지 제 4 포트(733,734)를 구비한다.
제 1 포트(731)는 제 1 커플러(710)의 제 2 포트(712)에서 출력되는 광신호, I9(λ1)를 입력한다. 제 3 포트와 제 4 포트들(733,734)은 제 1 포트(731)로부터 입력된 광신호, I9(λ1)의 출력을 등분할하여 광신호, I10(λ1)과 광신호, I11(λ1)을 각각 출력한다. 즉, 광신호, I10(λ1)과 광신호, I11(λ1)의 출력들은 각각 광신호, 광신호, I9(λ1)의 출력의 반값을 가진다.
제 1 포트(731)에 입력된 광신호, I9(λ1)가 제 3 포트(733)에 출력되기 위해서는 도파로를 따라 진행하여 광커플링을 경험하지 않음으로 광신호, I10(λ1)과 광신호, I9(λ1)와의 위상 차이가 없게 된다. 제 1 포트(731)에 입력된 광신호, I9(λ1)가 제 4 포트(533)에 출력되기 위해서는 인접한 도파로 사이의 공간에서 광커플링을 경험하므로 광신호, I11(λ1)과 광신호, I9(λ1)와의 위상 차이가 -π/2가 된다.
제 3 포트(733)는 출력된 광신호, I10(λ1)이 제 3 광파장 반사기(760)에 의해서 반사되어 되돌아오는 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λ1을 가지는 광신호, I12(λ1)를 다시 입력한다. 제 4 포트(734)는 출력된 광신호, I11(λ1)이 제 4 광파장 반사기(770)에 의해서 반사되어 되돌아오는 소정의 특정 파장 성분, 예컨대 λ1을 가지는 광신호, I13(λ1)을 다시 입력한다. 이 때 제 3 내지 제 4 포트(733,734)에서 되돌아오는 광신호들, I12(λ1)와 I13(λ1)은 각각 광신호들, I10(λ1)과 I11(λ1)의 위상과 출력 값을 가진다. 따라서, 광신호, I12(λ1)는 광신호, I9(λ1)와 동일한 위상을 가지며 그 출력의 반값을 가진다. 그리고, 광신호, I13(λ1)은 광신호, I9(λ1)와 -π/2 만큼의 위상차이를 가지며 그 출력의 반값을 가진다.
광신호, I12(λ1)가 제 3 커플러(730)의 제 3 포트(733)에 입력되어 제 1 포트(731)로 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 되고 광신호, I13(λ1)이 제 3 커플러(730)의 제 4 포트(734)에 입력되어 제 1 포트(731)에 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 또 다시 -π/2의 위상 변화가 있게 된다. 따라서, 광신호, I12(λ1)와 광신호, I13(λ1)이 제 3 커플러(730)의 제 1 포트(731)로 출력될 때에는 위상 차이가 서로 -π만큼 있게되어 상쇄되어 결과적으로 출력이 발생하지 않게 된다.
광신호, I12(λ1)가 제 3 커플러(730)의 제 3 포트(733)에 입력되어 제 2 포트(732)로 출력될 때는 인접한 도파로 사이의 광커플링 영역에서 광커플링을 경험하여 -π/2의 위상 변화가 있게 되고, 광신호, I13(λ1)이 제 3 커플러(730)의 제 4 포트(734)에 입력되어 제 2 포트(732)에 출력될 때는 도파로를 따라 진행하므로 위상 변화가 없게 된다. 따라서, 광신호, I12(λ1)와 광신호, I13(λ1)이 제 3 커플러(730)의 제 2 포트(732)로 출력될 때에는 서로 위상 차이가 없게 되고, 결과적으로 광신호, I12(λ1)와 광신호, I13(λ1)의 출력들이 서로 결합되어 광신호, I14(λ1)로서 출력된다. 따라서, 광신호, I14(λ1)의 출력은 광신호, I9(λ1)의 출력을 그대로 가지게 된다. 그리고, 광신호, I14(λ1)는 제 3 및 제 4 광파장 반사기(760,770)에 의해서 반사되어진 소정의 특수 파장 성분, 예컨대 λ1을 가진다.
제 1 광파장 반사기(760)는 입력 포트(761)와 출력 포트(762)를 구비한다.
입력 포트(761)는 제 3 커플러(730)의 제 3 포트(733)에서 출력되는 광신호, I10(λ1)을 입력한다. 출력 포트(762)는 입력 포트(761)에서 입력된 광신호, I10(λ1)과 광신호의 여러 가지 파장 성분들 중에서 소정의 특정 파장의 성분, 예컨대 λ1을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 3 커플러(730)의 제 3 포트(733)에 광신호, I12(λ1)로서 다시 입력시키고 나머지 파장 성분을 가지는 광신호를 출력 포트(762)에 출력한다.
제 4 광파장 반사기(770)는 입력 포트(771)와 출력 포트(772)를 구비한다.
입력 포트(772)는 제 3 커플러(730)의 제 4 포트(734)에서 출력되는 광신호, I11(λ1)을 입력한다. 출력 포트(772)는 입력 포트(771)에서 입력된 광신호, I11(λ1)의 여러 가지 파장 성분들 중에서 소정의 특정 파장의 성분, 예컨대 λ1을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 제 3 커플러(730)의 제 4 포트(734)에 광신호, I13(λ1)로서 다시 입력시키고 나머지 파장 성분을 가지는 광신호를 출력 포트(772)에 출력한다.
여기서 제 3 커플러(730)와 제 3 내지 제 4 광반사 필터(760,770)는 제 1 커플러(710)의 제 2 포트(712)에서 출력되는 광신호, I9(λ1)에 포함되어 있을 지도 모르는 특수 파장 성분 예컨대 λ1을 갖는 광신호외의 다른 파장 성분의 광신호를 한 번 더 제거하기 위한 것이다.
이와 같이 광커플러와 광파장 반사기를 사용하여 구성되는 광파장 필터를 직렬 연결하여 광 디멀티플렉서를 구성함으로서, 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템에서의 수신단에서의 1×n 광커플링에 의한 디멀티플렉서에서 발생하는 광신호의 출력 손실의 문제를 거의 제거할 수 가 있게 되었다. 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 광 디멀티플렉서에 있어서 분할되는 파장 수의 제한이 없음으로 전송용량을 증가시키기 위한 고밀도의 파장 분할 다중화 전송 시스템에 유용하다.
본 발명은 광커플러와 광파장 반사기를 사용하여 구성되는 광파장 필터를 직렬 연결하여 광 디멀티플렉서를 구성함으로서, 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템에서의 수신단에서의 1×n 광커플링에 의한 디멀티플렉서에서 발생하는 광신호의 파워 손실의 문제를 거의 제거할 수가 있기 때문에 종래의 파장 분할 다중화 전송 시스템에서 1×n 광커플링에 의한 디멀티플렉서에서 발생하는 광신호의 파워 손실을 보상하기 위해 필요로 하였던 광증폭기가 필요하지 않는 효과를 가진다. 또한 본 발명의 광 디멀티플렉서에 있어서 분할되는 파장 수의 제한이 없음으로 전송용량을 증가시키기 위한 고밀도의 파장 분할 다중화 전송 시스템에 유용한 효과를 가진다.

Claims (40)

  1. 여러 가지 파장 성분을 가지는 입력 광신호를 입력하는 제 1 포트, 상기 제 1 포트로부터 입력된 입력 광신호의 출력을 분할하여 각각 하나씩 출력하는 제 3 포트와 제 4 포트, 및 상기 제 3 포트와 제 4 포트에서 출력된 광신호가 반사되어 다시 입력되는 반사 광신호들을 출력하는 제 2 포트를 구비하는 제 1 커플러;
    상기 제 1 커플러의 제 3 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 1 커플러의 제 3 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 1 광파장 반사기;
    상기 제 1 커플러의 제 4 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 1 커플러의 제 4 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 2 광파장 반사기;
    상기 제 1 내지 제 2 광파장 반사기의 출력 포트들로부터 출력되는 광신호들을 각각 입력하는 제 1 내지 제 2 포트들, 및 상기 제 1 내지 제 2 포트들로부터 각각 입력되는 두개의 광신호들을 출력하는 제 3 포트를 구비하는 제 2 커플러를 구비하고,
    상기 제 1 커플러의 제 2 포트로부터 출력되는 광신호는 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력되는 입력 광신호가 가지는 여러 가지 파장 성분들 중에서 상기 소정의 특정 파장 성분을 가지고 상기 입력 광신호의 출력을 그대로 가지며,
    상기 제 2 커플러의 제 3 포트로부터 출력되는 광신호는 상기 입력 광신호가 가지는 여러 가지 파장 성분들 중에서 상기 소정의 특정 파장 성분을 제외한 나머지 성분의 파장 성분을 가지며 상기 입력 광신호의 출력을 그대로 가지는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 커플러는 상기 입력 광신호의 출력을 등분할하여 상기 제 1 커플러의 제 3 및 제 4 포트로 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 1 커플러의 제 3 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 없는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 1 커플러의 제 4 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 -π/2인 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 2 커플러의 제 3 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 2 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 -π/2인 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 커플러의 제 2 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 2 커플러의 제 3 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 2 커플러의 제 2 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 없는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 커플러의 제 1 포트와 제 1 포트에서 입력된 광신호들은 서로 -π/2의 위상차이를 가지며 또한 상기 제 2 커플러의 제 3 포트에서 출력될 때 서로 동일한 위상을 가지게 되므로 서로 보강간섭에 의해 결합되어 상기 제 2 커플러의 제 3 포트에 출력되는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 광파장 반사기는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 일정한 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절률 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시키는 파이버 그레이팅 반사 필터로써 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 광파장 반사기의 입력 포트에서 반사되는 반사 광신호는 입력되는 광신호와의 위상차이가 없는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 광파장 반사기는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 일정한 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절률 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시키는 파이버 그레이팅 반사 필터로써 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 광파장 반사기의 입력 포트로부터 반사되는 반사 광신호는 입력되는 광신호와의 위상 차이가 없는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 그레이팅 주기를 상기 특정 파장에 대한 브레그 조건을 만족하도록 조절함으로써 상기 소정의 특수 파장이 사용자의 요구에 따라 임의로 정해질 수 있는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 3 내지 제 4 포트에 되돌아오는 특수 파장 성분의 광신호들은 서로 -π/2의 위상차이를 가지고 또한 상기 제 1 커플러의 제 2 포트에서 출력될 때 서로 동일한 위상을 가지게 되므로 보강간섭에 의해 결합되어 출력되는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 3 내지 제 4 포트에서 되돌아오는 특수 파장 성분의 광신호들은 서로 -π/2의 위상차이를 가지고 또한 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 출력될 때 서로 -π 위상차이를 가지게 되므로 서로 상쇄되어 출력이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 광파장 필터는
    상기 제 1 커플러의 제 2 포트에 접속되어 광신호를 받아들이는 제 1 포트, 상기 제 1 포트로부터 입력된 광신호의 출력을 분할하여 각각 하나씩 출력하는 제 3 포트와 제 4 포트, 및 상기 제 3 포트와 제 4 포트에서 출력된 광신호가 반사되어 다시 입력되는 반사광신호들을 출력하는 제 2 포트를 구비하는 제 3 커플러;
    상기 제 3 커플러의 제 3 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에 입력되는 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 3 커플러의 제 3 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 3 광파장 반사기; 및
    상기 제 3 커플러들의 제 4 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에서 입력되는 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 3 커플러의 제 4 포트에 다시 입력시키고 나머지 파장 성분의 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 4 광파장 반사기를 더 구비하여, 상기 제 1 커플러의 제 2 포트에서 출력되는 광신호의 파장 성분 중에서 상기 소정의 특수 파장 성분 외에 포함되어 있을 지도 모르는 다른 파장 성분을 한 번 더 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  16. 각각, 여러 가지 파장 성분을 가지는 입력 광신호를 받아들이는 제 1 입력 포트, 상기 입력 광신호 중에서 소정의 특정 파장 성분의 광신호만을 출력하는 제 1 출력 포트, 및 상기 입력 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장 성분을 제외한 나머지 파장 성분을 가지는 광신호를 출력하는 제 2 출력포트를 구비하고, 상기 제 2 출력 포트가 대응되는 다른 제 1 입력 포트에 접속되어 서로 직렬로 연결되어 있는 다수의 광파장 필터들을 구비하고,
    상기 다수의 광파장 필터들은, 각각
    상기 제 1 입력 포트에 접속되어 상기 입력 광신호를 입력하는 제 1 포트, 상기 제 1 포트로부터 입력된 입력 광신호의 출력을 분할하여 각각 하나씩 출력하는 제 3 포트와 제 4 포트, 및 상기 제 3 포트와 제 4 포트에서 출력된 광신호가 반사되어 다시 입력되는 반사 광신호들을 출력하고 상기 제 1 출력 포트에 접속되어 있는 제 2 포트를 구비하는 제 1 커플러;
    상기 제 1 커플러의 제 3 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 1 커플러의 제 3 포트에 다시 입력시키고 상기 소정의 특정 파장의 성분을 제외한 나머지 파장 성분들을 가지는 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 1 광파장 반사기;
    상기 제 1 커플러의 제 4 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에서 입력된 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 1 커플러의 제 4 포트에 다시 입력시키고 상기 소정의 특정 파장의 성분을 제외한 나머지 파장 성분들을 가지는 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 2 광파장 반사기;
    상기 제 1 내지 제 2 광파장 반사기의 출력 포트들로부터 출력되는 광신호들을 각각 입력하는 제 1 내지 제 2 포트들, 및 상기 제 1 내지 제 2 포트들로부터 각각 입력되는 두개의 광신호들을 출력하고 상기 광파장 필터의 제 2 출력 포트에 접속되어 있는 제 3 포트를 구비하는 제 2 커플러를 구비하고,
    상기 다수의 광파장 필터들의 제 1 출력 포트들로부터 출력되는 광신호들은 각각 서로 다른 상기 소정의 특수 파장 성분을 가지는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 커플러는 상기 입력 광신호의 출력을 등분할하여 상기 제 1 커플러의 제 3 및 제 4 포트로 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 광파장 필터.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 1 커플러의 제 3 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 없는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 1 커플러의 제 4 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 -π/2인 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 2 커플러의 제 3 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 2 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 -π/2인 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 커플러의 제 2 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 2 커플러의 제 3 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 2 커플러의 제 2 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 없는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 커플러의 제 1 포트와 제 2 포트에서 입력된 광신호들은 서로 -π/2의 위상차이를 가지며 또한 상기 제 3 포트에서 출력될 때 서로 동일한 위상을 가지게 되므로 보강간섭에 의해 결합되어 출력되는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  23. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 3 및 제 4 포트에 되돌아오는 특수 파장 성분의 광신호들은 서로 -π/2의 위상차이를 가지고 상기 제 1 커플러의 제 2 포트에서 출력될 때 동일한 위상을 가지게 되므로 서로 결합되어 출력되는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  24. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 커플러의 제 3 및 제 4 포트에서 되돌아오는 특수 파장 성분의 광신호는 서로 -π/2의 위상차이를 가지고 또한 상기 제 1 커플러의 제 1 포트에서 출력될 때 -π 위상차이를 가지게 되므로 서로 상쇄되어 출력이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  25. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 광파장 반사기는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 일정한 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절률 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시키는 파이버 그레이팅 반사 필터로써 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 광파장 반사기의 입력 포트로부터 반사되는 상기 반사 광신호는 상기 입력 포트에 입력되는 광신호와의 위상차이가 없는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  27. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 광파장 반사기는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 일정한 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절률 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시키는 파이버 그레이팅 반사 필터로써 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 제 2 광파장 반사기의 입력 포트로부터 반사되는 상기 반사 광신호는 상기 입력 포트에 입력되는 광신호와의 위상차이가 없는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  29. 제 16 항에 있어서, 상기 다수의 광파장 필터들은 각각,
    상기 제 1 커플러의 제 2 포트에 접속되어 광신호를 받아들이는 제 1 포트, 상기 제 1 포트로부터 입력된 광신호의 출력을 분할하여 각각 하나씩 출력하는 제 3 포트와 제 4 포트들, 및 상기 제 3 포트와 제 4 포트들에서 출력된 광신호들이 반사되어 다시 입력되는 반사 광신호들을 출력하는 제 2 포트를 구비하는 제 3 커플러;
    상기 제 3 커플러의 제 3 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에 입력되는 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 3 커플러의 제 3 포트에 다시 입력시키고 상기 소정의 특정 파장의 성분을 제외한 나머지 파장 성분을 가지는 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 3 광파장 반사기; 및
    상기 제 3 커플러들의 제 4 포트에서 출력되는 광신호를 입력하는 입력 포트, 및 상기 입력 포트에서 입력되는 광신호 중에서 상기 소정의 특정 파장의 성분을 갖는 광신호만을 광이 진행되어 온 방향으로 반사하여 상기 제 3 커플러의 제 4 포트에 다시 입력시키고 상기 소정의 특정 파장의 성분을 제외한 나머지 파장 성분을 가지는 광신호를 출력하는 출력 포트를 구비하는 제 4 광파장 반사기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 제 3 광파장 반사기는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 일정한 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절률 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시키는 파이버 그레이팅 반사 필터로써 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 제 3 광파장 반사기의 입력 포트로부터 반사되는 상기 반사 광신호는 상기 입력 포트에 입력되는 광신호와의 위상차이가 없는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  32. 제 28 항에 있어서, 상기 제 4 광파장 반사기는 자외선에 민감하게 반응하는 파이버에 일정한 간격을 가지는 그레이팅 주기로 굴절률 변화를 주어 특정 파장 성분의 광신호만을 신호가 진행되어 온 방향으로 반사시키는 파이버 그레이팅 반사 필터로써 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 제 4 광파장 반사기의 입력 포트로부터 반사되는 상기 반사 광신호는 상기 입력 포트에 입력되는 광신호와의 위상차이가 없는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  34. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 4 광파장 반사기들의 상기 그레이팅 주기는 서로 동일하며, 상기 특정 파장에 대한 브레그 조건을 만족하도록 조절함으로써 상기 소정의 특수 파장이 사용자의 요구에 따라 임의로 정해질 수 있는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  35. 제 28 항에 있어서, 상기 제 3 커플러는 상기 제 1 포트로 입력되는 광신호의 출력을 등분할하여 상기 제 3 커플러의 제 3 및 제 4 포트에 출력하는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  36. 제 28 항에 있어서, 상기 제 3 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 3 커플러의 제 3 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 3 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 없는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  37. 제 28 항에 있어서, 상기 제 3 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호를 상기 제 3 커플러의 제 4 포트로 출력시킬 때 출력되는 광신호는 상기 제 3 커플러의 제 1 포트에서 입력된 광신호와의 위상 차이가 -π/2인 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  38. 제 28 항에 있어서, 상기 제 3 커플러의 제 3 및 제 4 포트에 되돌아오는 특수 파장 성분의 광신호들은 서로 -π/2의 위상차이를 가지고 또한 상기 제 3 커플러의 제 2 포트에서 출력될 때 동일한 위상을 가지게 되므로 서로 보강간섭에 의해 결합되어 출력되는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  39. 제 28 항에 있어서, 상기 제 3 커플러의 제 3, 및 제 4 포트에서 되돌아오는 특수 파장 성분의 광신호는 서로 -π/2의 위상차이를 가지고 또한 상기 제 3 커플러의 제 1 포트에서 출력될 때 서로 -π 위상차이를 가지게 되므로 서로 상쇄되어 출력이 일어나지 않는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
  40. 제 16 항에 있어서, 파장 분할 다중화 방식에 의해 다중화되어 있는 여러 가지 파장 성분들을 포함하는 광신호를 각 파장 성분의 광신호로 역다중화 시키기 위해서는 상기 여러 가지 파장 성분들 수보다 하나 작은 수의 상기 광파장 필터들을 직렬로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 디멀티플렉서.
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