KR20000002357A - 궤환잡음이 없는 파장다중방식(wdm) 통신용 파장가변광 추출/투과필터 - Google Patents

궤환잡음이 없는 파장다중방식(wdm) 통신용 파장가변광 추출/투과필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수 개의 파장을 사용하는 광통신 시스템에서 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터(drop/pass filter)에 관한 것으로, 선택된 파장신호를 일부 혹은 전부를 추출할 수도 있으며 사용하지 않을 경우, 다음 노드로 전부 통과(pass) 시키므로써 다음 노드에서 다시 사용할 수 있도록 한 기술인 바, 입력되는 신호의 궤환에 무관할 수 있도록 시스템을 구현하여 광 아이솔레이터와 같은 부가적인 소자를 사용하지 않아도 되도록 하므로써, 구현 비용을 절감할 수 있음과 동시에 전체적인 시스템의 크기를 작게 만들 수 있는 잇점을 제공하고, 또한 파장가변이 쉽고, 통과파장폭이 좁아서 고속채널선택이 가능할 뿐만 아니라 파장이 서로 다른 수많은 신호를 동시에 전송할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

궤환잡음이 없는 파장다중방식(ＷＤＭ) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터
본 발명은 다수 개의 파장을 사용하는 광통신 시스템에서 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터(drop/pass filter)에 관한 것으로, 특히 광 수신부에서 여러 개의 파장 중에서 하나 또는 둘 이상의 원하는 파장을 효과적으로 분리하고 다음 단으로 모든 입력신호를 전달할 수 있는 필터에 관한 기술이다.
통상적으로 광도파로를 전송 매개체로 사용하는 광통신시스템은 기술이 발전할수록 한 가닥의 광도파로에 많은 정보를 실어 보내는 것에 많은 시간과 노력을 투자하고 있으며, 좁은 선폭을 가지는 광원의 발달로 인해 광통신의 특징인 넓은 주파수 대역을 효율적으로 이용할 수 있게 되었다.
그러나 음성이나 동화상과 같은 고용량의 데이터를 실시간으로 전송할 수가 없었다.
이에 대한 방안으로 여러 개의 파장을 각각 다르게 변조시키고 다중화하여 동일한 광도파로를 통해 전송시키고 검출단에서 원하는 파장의 신호만을 선택한 후 복조시키는 파장다중방식(이하 WDM 이라 칭한다)의 필요성이 점점 더 요구되고 있다.
따라서 지금의 광통신망에서 광전변환/전광변환 횟수를 최소화하는 전광통신망으로의 발전은 WDM방식을 기반으로 하는 전광통신망의 실현이 예상된다.
이와 같은 파장다중 전송시스템은 통상 각각 다른 파장을 발광하는 여러 개의 광원과, 이를 묶어 보내는 파장합파기, 전송매체인 광도파로, 묶여진 파장을 각각으로 분리해내는 파장분리기 그리고 이들 광을 수신하는 검출기로 구성되어진다.
그리고 WDM통신 방식에서는 여러 개의 파장으로 이루어진 신호가 전달되므로 특정파장을 선택적으로 추출시킬 수 있는 기능을 하는 광필터가 필요하게 되었다.
이에 따라 종래에 WDM통신 방식에 사용된 광필터 소자로서는 브라그 회절격자소자를 사용한 광 추가/추출필터(add/drop filter)(US 특허 제 5,712,717, Hamel et al.)가 있으며, 추가/추출필터는 입력된 다파장 신호중 특정 파장의 신호를 추출하고, 동시에 추출된 신호와 같은 파장의 신호를 추가시킬 수 있는 기능을 가지고 있다.
그러나 추가/추출필터의 경우 입력된 여러 개의 신호중에 하나를 추출할 경우 다음 단에서는 추출된 신호를 사용할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 신호를 추출할 경우, 다시 추가시켜서 다음 단으로 보내야만 다음 노드에서 필요로 하는 신호를 추출할 수 있다.
현재 사용되는 WDM 다중화/역다중화기 및 광필터는 분리해낼 수 있는 파장이 고정되어 있어 동작 파장이 바뀌는 경우에는 부품을 교체해야 하며, 대체로 신호의 손실이 비교적 크다는 단점이 있다. 또한 한 노드(node)에서 입력된 신호파장 중에서 필요한 신호파장을 분리해낸 다음 입력된 모든 신호를 다음 노드로 보내기 위해서는 다시 같은 신호를 추가하여 보내야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 상기에 기술한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해, 브라그 회절격자소자를 사용해서 WDM방식에서 사용할 수 있는 파장가변선택기를 구성하였으며, 노드에서 추출된 신호의 재 삽입 없이 입력된 신호를 전부 다음 노드로 투과할 수 있도록 구성하는 것을 목적으로 한다.
또한, 추출/투과필터를 광도파로 내에 직접 제작 가능하도록 소형으로 구현하므로써, 광통신 시스템에 삽입하여 사용할 때 생기는 손실이 거의 없도록 하며, 동작파장이 변해도 브라그 회절격자소자의 주기와 굴절률을 외부의 신호를 통해 변하게 하므로써 동작파장을 가변할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 효율적인 전광통신망을 구성하기 위해 노드에서 필요한 신호를 선택하고 입력된 모든 신호를 추가적인 신호 삽입과 광전변환/전광변환 없이 다음 노드로 전송할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 입력되는 신호의 궤환에 무관할 수 있도록 시스템을 구현하여 광 아이솔레이터와 같은 부가적인 소자를 사용하지 않아도 되도록 하므로써, 저렴한 가격으로 구성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 WDM통신용 파장가변형 추출/투과 필터를 나타내는 블럭도.
도 2는 도 1의 가변형 파장추출부의 상세 블럭도.
도 3은 도 1의 파장 선택기의 상세 구성도.
도 4는 도 1의 파장가변형 추출/투과필터의 위상차에 따른 각 단자에서의 파워비를 나타내는 그래프.
도 5는 도 1의 광스위칭부의 다른 일실시예를 나타내는 블럭도.
도 6은 도 1의 파장가변형 추출/투과필터를 실제 응용한 시스템 블럭을 나타내는 블럭도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 다중파장 발생부 12, 13, 15, 50 : 방향성 광결합기
14 : 브라그 회절격자소자 16 : 광경로길이 조절기
17 : 반사파장 천이부 18 : 제어부
20 : 수신부 22 : 광도파로
30 : 투과부(pass) 40, 80 : 광스위칭부
60 : 가변형 파장 추출부 70 : 파장 선택기
82 : 입력신호
94 : 브라그 회절격자소자에서 반사되는 신호
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 여러 개의 파장으로 이루어진 광신호를 발생하는 다중파장발생부로 부터 전송된 광신호를, 복수의 광경로를 가지므로써 원하는 비율로 분배하는 광스위칭부와;
상기 광스위칭부를 통해 분배된 신호중에서 특정 파장을 추출해내는 가변형 파장추출부와;
상기 가변형 파장 추출부에서 추출된 신호를 수신하는 수신부; 및
상기 가변형 파자장추출부에서 추출된 신호 이외의 모든 입력신호에 대해 손실없이 다음 단으로 전부 전송시키는 투과(pass)부를 포함하여 구성하여,
입력된 신호를 입력단으로 궤한시키지 않고 선택된 파장신호를 일부 또는 전부를 추출하거나, 사용하지 않을 경우 다음 노드로 전부 통과시키므로써 다음 노드에서 다시 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 특징들, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명에서 구현하고자 하는 파장 분리 방법의 원리를 알아보기 위해, 수신되는 여러 개의 파장에서 필요한 파장을 분리 해내는 종래의 방법을 살펴보면, 파장분리 광결합기를 이용한 방법과, 'Fabry-Perot', 'Michelson' 그리고 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 기초로 도파로에 굴절률의 주기성을 갖도록 만든 브라그 회절격자소자를 사용하여 파장을 분리해내는 방법 등이 사용되어져 오고 있다.
여기서 사용되는 브라그 회절격자소자의 특징은 반사필터로 특정한 파장 영역(stop band)을 반사하고 다른 파장은 통과시키는 기능을 갖고 있다.
특히 브라그 회절격자소자를 좀더 상세히 설명하면 브라그 회절격자소자는 광도파로내의 굴절률을 주기적으로 변화시켜 만들어 내는데, 도파로내의 굴절률을 주기적으로 변화시키기 위해 여러 가지 방법을 사용하고 있으며 모두가 광도파로의 감광성(Photosensitivity)을 이용하여 광도파로의 굴절률을 변화시킨다는 공통점을 가지고 있다.
감광성(Photosensitivity)은 광도파로에 240㎚대의 강한 자외선을 조사하면, 광도파로에 자외선이 인가된 부분의 굴절률이 상승하는 현상을 말하며, 브라그 회절격자소자의 반사율(Reflectivity)에 영향을 미치고, 이 감광도가 높은 경우 반사율(Reflectivity)이 높아진다.
브라그 회절격자소자 내에서 특정한 파장이 반사되어 나오는 개략적인 원리는 다음과 같다. 빛이 브라그 회절격자소자를 통과하면서 각 격자들에서 반사되는데, 반사되는 빛중 각 격자 사이에서 반사되는 빛의 위상이 정확하게 2nπ 가되는 파장이 서로 보강간섭을 일으켜 반사되어 나오게 된다. 즉, 반사되는 파장과 격자의 주기와의 관계는 아래의 수학식 1과 같다.
여기서, 을 나타낸다.
위에서 살펴본 바와 같이 브라그 회절격자소자의 특정파장 반사특성을 이용해서 특정파장신호에 대해서 일부를 추출해서 수신신호로 사용하고, 추출된 나머지 부분의 신호와 다른 파장의 신호를 다음 노드에서 사용할 수 있도록 해주는 기능을 하는 추출/투과필터를 구성하였다.
추출/투과필터의 기능에 대해서 살펴보면 입력 단으로 여러 개의 파장으로 이루어진 신호가 입력되게 되고 입력된 다파장 신호를 원하는 비율로 신호의 세기를 나누게 된다. 나뉘어진 다파장 신호중 한쪽에서 특정파장을 브라그 회절격자소자를 이용해서 추출한 후 수신부에서 수신하게 되고, 또 다른 부분의 다파장 신호는 다음 노드로 보내므로써 여러 노드에서 같은 신호를 추가할 필요 없이 사용할 수 있다는 특징이 있다.
또한 특정 노드에서 신호성분을 뽑아낼 필요성이 없을 경우 다음노드로 전부 투과시킴으로써 신호의 손실 없이 다음노드로 전송시킬 수 있는 기능을 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하면 도 1은 본 발명에 따른 가변형 파장선택기를 사용해서 WDM통신에 응용하기 위한 시스템의 구성도로서, 여러 개의 파장(λ1,λ2~ λm)으로 이루어진 신호를 발생하는 다중파장발생부(10)와;
상기 다중파장발생부(10)에서 발생된 다파장의 신호(82)를 전달하는 광섬유 또는 평면광도파로(22)와;
두 개의 광경로를 가지므로써, 전송된 광신호를 원하는 비율로 분배하는 광스위칭(40)부와;
상기 광스위칭부(40)를 통해 분배된 신호중에서 특정 파장을 추출해내는 가변형 파장추출부(60)와;
상기 가변형 파장 추출부(60)에서 추출된 신호를 수신하는 수신부(20); 및
입력된 모든 신호가 다음 단으로 전부 전달되는 투과(pass)부(30)를 포함하여 구성한다.
상기 광스위칭부(40)는 입사되는 빔(82)을 분배하여 각각 다른 경로를 통해서 진행하도록 하는 방향성 광결합기(12)와;
상기 방향성 광결합기(12)를 통해 분배된 한쪽 경로에 또는 양쪽경로에 부착되어서 투과파워 대 추출파워 비를 조절해주는 광경로길이 조절기(16)와;
양쪽 경로로 진행해온 광신호를 간섭시켜 일부 또는 전부를 다음 단으로 진행하도록 하는 방향성 광결합기(13)를 포함하여 구성되는 광도파로로 된 마하젠더 간섭계형의 광스위치부이다.
상기 가변형 파장 추출부(60)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 광스위칭부(40)에서 입력되는 광을 분배하는 방향성 광결합기(15)와;
상기 방향성 광결합기(15)를 통한 양쪽 경로에 연결되어, 입력된 광 중 특정 파장의 신호만을 반사시키는 파장선택기(70)를 포함하여 구성되며;
이 파장선택기(70)는 상기 방향성 광결합기(15)를 통해 입력된 다파장의 신호중 일부분만을 반사시키는 브라그 회절격자소자(14)와;
상기 회절격자소자(14)의 격자주기 및 굴절률을 변화시키는 반사파장천이부(17)와;
상기 반사파장천이부(17)에서 발생시킬 스트레인의 크기를 결정짓는 제어신호를 입력하는 제어부(18)를 포함하여 구성한다.
상기와 같이 구성되는 파장가변형 추출/투과필터의 동작을 살펴보기로 한다.
상기 여러 파장을 발생시키는 다중파장발생부(10)에서 λ1,λ2~ λm의 신호가 발생되면 이는 광도파로(22)를 통해서 전파되어, 광스위칭부(40)를 구성하고 있는 첫 번째 방향성 광결합기(12)에 의해 광스위칭부(40)의 양쪽 경로로 나누어져 진행하게 된다.
양쪽으로 나뉘어져 진행해 나가는 신호는 방향성 광결합기(12)의 특성과 한쪽 경로에 부착된 경로길이 조절기(16)에 가해진 신호의 정도에 따라 양쪽 경로간에는 π/2+ø만큼의 위상차를 가지고 진행하여 다음번 방향성 광결합기(13)를 거쳐서 입력된 신호(90,92)가 투과(pass)부(30) 및 가변형 파장추출부(60)로 빠져 나오게 된다.
상기 광스위칭부(40)에 의해서 가변형 파장추출부(60)로 입력된 여러 개의 파장으로 이루어진 신호(92)는 방향성 광결합기(12)로 입력되고, 다음 단으로 각각 나뉘어 진행하게 된다.
각기 나뉘어 진행하는 신호는 파장선택기(70)로 입력되어 광섬유 또는 평면도파로형의 회절격자소자(14)에 부착된 가변형 반사 파장천이부(17)에 의해 반사되는 바, 이는 제어부(18)에 제어 신호를 인가해서 λ1에서 λm중의 파장중 특정의 한 파장(94)만을 반사시키게 한다.
반사된 신호(94)는 다시 방향성 광결합기(13)를 통해 진행하게 되고 방향성 광결합기의 위상 특성으로 인해 입력 단으로 궤환되는 신호는 상쇄되어 없어지게 되며, 신호수신부(20)쪽으로만 반사된 신호(94)가 진행한다.
이처럼 입력 단으로 궤환되는 신호가 상쇄되어 없어지므로 전체적인 시스템을 구성할 경우 입력 단에 광 아이솔레이터와 같은 부가적인 장치를 하지 않아도 되므로 저렴하게 시스템을 구성할 수 있다.
이때 파장선택기(70)를 구성하는 가변형 반사파장천이부(17)는 온도, 스트레스(stress), 전압, 빛등에 의해서 흔히 스트레인이 발생하는 재질로 되어 있으며, 제어부(18)에 제어 신호를 인가해 주면 가해진 신호의 크기 또는 크기의 제곱에 비례하는 스트레인이 발생하게 된다.
이렇게 발생된 스트레인은 이 재질이 부착된 브라그 회절격자소자(14)에 전달되어 회절격자소자(14)의 격자 주기 및 혹은 굴절률을 변화시키고, 따라서 반사파장(94)이 변하며 추출단(drop)(수신부 : 20)으로 나오는 신호 파장(94)이 가변 된다. 그리고 투과부(pass)를 통과한 파장들은 광도파로와 광스위칭부(40)를 통해 전파된다.
이때 수신부(추출(drop) : 20) 및 투과부(pass)(30)로 나오는 광파의 크기는 광스위칭부(40)의 한쪽 경로에 부착된 광경로길이 조절기(16)를 조정하므로써 원하는 비율로 조절할 수 있다.
도 3은 상기 브라그 회절격자소자(14)를 사용한 파장선택기(70)의 구성도로, 제어부(18)에서 나오는 신호(전류, 전압, 온도 , 압력, 자계 등)에 대해서 민감한 재질에 의해서 스트레인이 발생하여 브라그 회절격자소자(14)의 주기 또는 굴절률을 동시에 변화시킬 수 있도록 영역전부 또는 일부에 접촉 ,접착 또는 코팅되어있다.
이를 상세히 설명하면, 파장을 변화시킬 수 있는 수단으로 상기 제어부(18)에 의해서 인가된 전압, 전류, 자계에 의해서 길이가 변하는 스트레인 발생 물질(17)을 브라그 회절격자소자(14)에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시켜서 파장을 변화시킬 수 있고, 또한, 상기 제어부(18)에 의해 인가된 초음파 또는 압력에 의해 굴절률 또는 굴절률과 길이가 동시에 변하는 물질(17)을 브라그 회절격자소자(14)에 접착 또는 접촉, 코팅시켜 파장을 변화시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(18) 의해 인가된 열에 의해 굴절률 또는 굴절률과 길이가 동시에 변하는 물질(17), 빛의 세기에 의해 굴절률이 변하는 물질(17)을 브라그 회절격자소자(18)에 접착 또는 접촉, 코팅시켜 파장을 변화시킬 수 있으며, 상기와 같은 방법을 포함하는 파장변화 수단 중 적절한 수단을 선택하여 파장을 변화시키는 것이 바람직하다.
브라그 회절격자소자(14)는 광섬유 또는 평면도파로 위에 제작되며 특정파장만을 반사시키는 특성을 가지고 있는데, 이때 반사율은 다음 수학식 2와 같이된다.
여기서 S12 ,S22 는 하기 수학식 3, 수학식 4와 같이 주어진다.
여기서 h는 브라그 회절격자소자(14)의 길이이며, q ,r ,δβ ,k ,λB 는 다음과 같다.
: 커플링 계수(coupling coefficient)
λB : 브라그 파장(Bragg wavelength )
δn : 브라그 회절격자소자의 굴절률 차이
도 4는 도 1의 시스템에서 광스위칭부(40) 양쪽 광경로차를 조절해서 위상을 변화시켰을 경우, 각각 투과부(pass)(30), 신호수신부(20)로 나오는 광파워를 나타낸 그래프로, 그래프에서 보듯이 양쪽 광경로차에 의한 위상을 변화시키면 신호수신부(20)나 투과부(pass)(30)로 나오는 광파워를 조절할 수 있다.
도 5는 도 1에서 설명한 광스위칭부(40)와 다른 구조를 가진 일실시예의 광스위칭부(80) 구성도로, 평면광도파로 또는 광섬유로 제작가능하며, 한쪽 또는 양쪽 경로의 광경로차를 조절할 수 있는 광경로길이 조절기(16)로 이루어져, 광신호가 진행하면서 신호간섭을 일으킬 수 있도록 하는 방향성 광결합기(50)로 구성된다.
여기서 상기 도 1에 도시된 광결합기(40)와 도 5에 도시된 광결합기(80)에서 입력된 신호에 대해 원하는 비율로 신호를 분배시키는 여러가지 방법을 설명한다.
이는, 광스위치부(40, 80)에서 광경로 길이조절기(16)에 인가되는 전압, 전류, 자계에 의해서 길이 또는 길이와 굴절률이 동시에 변하는 물질을 한쪽 경로 또는 양쪽 경로의 광도파로(22)에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시키므로써, 양쪽 경로간에 광로차가 발생하게 하여 신호를 분배할 수 있으며, 또한 광스위치부(40)에서 광경로 길이조절기(16)에 인가되는 초음파, 압력, 열 및 빛의 세기에 의해 굴절률 또는 굴절률과 길이가 동시에 변하는 물질을 한쪽 경로 또는 양쪽 경로의 광도파로(22)에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시킴으로써 원하는 비율로 입력되는 신호를 분배할 수 있다.
상기와 같은 방법을 포함하여 신호를 분배하는 여러가지 방법 중 적절한 방법을 선택하여 필터를 구현하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구조는 도 1의 광스위칭부(4)와 비교하여 볼때 그 구조가 상당히 컴팩트해짐을 볼 수 있다.
도 6은 본 발명에서 제안한 파장가변형 추출/투과필터 시스템을 실제로 응용한 구성을 나타내는 블럭도로, 이는 도 1의 시스템을 직렬로 연결시켜서 여러 개의 파장을 각각 반사시키고 나머지 다른 파장은 다시 투과부(pass)(30)로 통과시키는 시스템을 나타낸다.
입력된 파장은 첫 번째 시스템에서 광스위칭부(40) 양쪽 광경로 차를 조절하므로써 특정 파장이 반사되거나 모든 파장을 다음 시스템으로 전송할 수 있다.
전송된 파장은 투과부(pass)(30)를 통과하여 다음 시스템으로 입사되며 두 번째 시스템에서도 첫 번째 시스템과 같은 원리로 특정 파장을 반사시킬 수 있으며 광경로차를 조절하므로써, 역시 다음 시스템으로 모두 전송 가능하다.
이러한 시스템을 원하는 파장을 선택하려는 수만큼 직렬로 연결하면 원하는 파장을 모두 선택할 수 있다.
이처럼 추출/투과필터를 직렬로 연결시켜서 시스템을 구성할 경우 기존의 시스템에서는 입력 단으로 궤환되어 나오는 신호가 있으므로 아이솔레이타와 같은 소자가 추가로 필요하였으나 제안된 시스템에서는 입력단으로 궤환되어 나오는 신호가 없으므로 전체적인 시스템 구성시 아이솔레이터가 필요 없다.
그러므로, 경제적이며 간단한 시스템을 구성할 수 있다. 물론 좀더 안정적인 시스템을 구성하기 위해 아이솔레이터를 입력단(10)과 광스위칭부(40)사이에 장착시킬 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 WDM용 광도파로를 사용한 파장가변형 추출/투과필터 시스템은 전체적인 시스템의 크기를 작게 만들 수 있고, 파장가변이 쉽고, 통과파장폭이 좁아서 고속채널선택이 가능할 뿐만 아니라 파장이 서로 다른 수많은 신호를 동시에 전송할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 광전변환/전광변환 없이 다음 노드로 전송할 수 있어 중간 노드들에서는 다른 노드들간에 전달되는 트래픽에 대하여 적어도 전기적으로는 아무런 처리를 할 필요가 없는 장점으로 인하여, 전체적인 시스템을 소형으로 제작하기가 가능함에 따라 앞으로 WDM 통신망의 다양한 기술발전을 가능하게 하는 기반기술로 자리할 수 있어 그 파급효과가 크다.
또한, 기존에 제안된 시스템에 비해 궤환신호에 무관하므로 안정적이며, 간단한 시스템을 구성할 수 있으므로 제안된 추출/투과필터는 광 CATV망이나 분산형 광센서, 방송망(Broadcasting), WDM통신망에서 특히 유용한 소자로서 사용할 수 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 여러 개의 파장으로 이루어진 광신호를 발생하는 다중파장발생부로 부터 전송된 광신호를, 복수의 광경로를 가지므로써 원하는 비율로 분배하는 광스위칭부와;
    상기 광스위칭부를 통해 분배된 신호중에서 특정 파장을 추출해내는 가변형 파장추출부와;
    상기 가변형 파장 추출부에서 추출된 신호를 수신하는 수신부; 및
    상기 가변형 파자장추출부에서 추출된 신호 이외의 모든 입력신호에 대해 손실없이 다음 단으로 전부 전송시키는 투과(pass)부를 포함하여 구성하여,
    입력된 신호를 입력단으로 궤한시키지 않고 선택된 파장신호를 일부 또는 전부를 추출하거나, 사용하지 않을 경우 다음 노드로 전부 통과시키므로써 다음 노드에서 다시 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 궤한잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광스위칭부는 입사된 빔을 분배하여 각각 다른 경로를 통해서 진행하도록 하는 방향성 광결합기와;
    한쪽 경로에 또는 양쪽경로에 부착되어서 투과파워 대 추출파워 비를 조절해주는 광경로길이 조절기와;
    양쪽 경로로 진행해온 광신호를 간섭시켜 일부 또는 전부를 다음 단으로 진행하도록 하는 방향성 광결합기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광스위칭부는 광도파로 또는 광섬유로 제작하며, 상기 광도파로의 한쪽 또는 양쪽 경로의 광경로차를 조절하는 광경로 길이조절기로 이루어져, 광신호가 진행하면서 신호간섭을 일으킬 수 있도록 하는 방향성 광결합기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 광스위치부에서 광경로 길이조절기에 인가되는 전압, 전류, 자계에 의해서 길이 또는 길이와 굴절률이 동시에 변하는 물질을 한쪽 경로 또는 양쪽 경로의 광도파로에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시키므로써, 양쪽 경로간에 광로차가 발생하게 하여 원하는 비율로 입력되는 신호를 분배하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 광스위치부에서 광경로 길이조절기에 인가되는 초음파 또는 압력에 의해 굴절률 또는 굴절률과 길이가 동시에 변하는 물질을 한쪽 경로 또는 양쪽 경로의 광도파로에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시키므로써, 양쪽 경로간에 광로차가 발생하게 하여 원하는 비율로 입력되는 신호를 분배하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 광스위치부에서 광경로 길이조절기에 인가되는 열에 의해 굴절률 또는 굴절률과 길이가 동시에 변하는 물질을 한쪽 경로 또는 양쪽 경로의 광도파로에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시키므로써, 양쪽 경로간에 광로차가 발생하게 하여 원하는 비율로 입력되는 신호를 분배하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 광스위치부에서 광경로 길이조절기에 인가되는 빛의 세기에 의해 굴절률이 변하는 물질을 한쪽 경로 또는 양쪽 경로의 광도파로에에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시키므로써, 양쪽 경로간에 광로차가 발생하게 하여 원하는 비율로 입력되는 신호를 분배하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 가변형 파장추출부는 상기 광스위칭부에서 입력되는 광을 분배하는 방향성 광결합기와;
    상기 방향성 광결합기를 통한 양쪽 경로에 연결되어, 입력된 광 중 특정 파장의 신호만을 반사시키는 파장선택기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 파장선택기는 광섬유 또는 광도파로로 이루어져, 상기 방향성 광결합기를 통해 입력된 다파장의 신호중 일부분만을 반사시키는 브라그 회절격자소자와;
    상기 회절격자소자의 격자주기 및 굴절률을 변화시키는 반사파장천이부와;
    상기 반사파장천이부에서 발생시킬 스트레인 크기를 결정짓는 제어신호를 입력하는 제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 반사파장천이부는 상기 제어부에서 인가되는 전압, 전류, 자계에 의해서 길이가 변하는 스트레인 발생 물질로써, 이를 상기 브라그 회절격자소자에 증착, 부착, 접촉 또는 코팅시켜 파장을 변화시키도록 하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 반사파장천이부는 상기 제어부에서 인가되는 초음파 또는 압력에 의해 굴절률 또는 굴절률과 길이가 동시에 변하는 물질로써, 이를 상기 브라그 회절격자소자에 접착, 접촉 또는 코팅시켜 파장을 변화시키도록 하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 반사파장천이부는 상기 제어부에서 인가되는 열에 의해 굴절률 또는 굴절률과 길이가 동시에 변하는 물질로써, 이를 상기 브라그 회절격자소자에 접착, 접촉 또는 코팅시켜 파장을 변화시키도록 하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 반사파장천이부는 상기 제어부에서 인가되는 빛의 세기에 의해 굴절률이 변하는 물질로서, 이를 상기 브라그 회절격자소자에 접착, 접촉 또는 코팅시켜 파장을 변화시키도록 하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 가변형 파장추출부는 입력 단으로 일부 궤환되는 잡음을 제거하기 위해, 아이솔레이터를 추가로 부가하여 구성하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 파장가변형 추출/투과필터를 직렬로 연결시켜 구동시키므로써, 여러 개의 파장을 선택할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 궤환잡음이 없는 파장다중방식(WDM) 통신용 파장가변 광 추출/투과필터.
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