KR20010073772A - 광스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광스위치는 광신호를 입출력하는 하나 이상의 입출력단을 포함하는 제1 포트, 제1 포트의 임의의 입출력단의 광신호의 경로를 변경하는 제1 광 반사부, 제1 광 반사부에 의하여 경로 변환된 광신호를 다시 경로 변환하는 제2 광 반사부 및 광신호를 입출력하는 하나 이상의 입출력단을 포함하여 제2 광 반사부에서 경로 변환된 광신호를 임의의 입출력단으로 전송하는 제2 포트를 포함한다.

이와 같이 구성된 광스위치는 제조 원가가 낮고 스위치의 신뢰성이 향상된다.

Description

광스위치{AN OPTICAL SWITCH}

본 발명은 광스위치에 관한 것으로 특히, 입력 포트를 임의의 출력포트로 스위칭할 수 있는 광스위치에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 양방향 광스위치에 대하여 설명한다.

도1은 종래의 광스위치의 개략도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 광섬유로 이루어진 제1 포트(100)는 이동 가능한 가동부(120)에 연결되어 있으며, 고정되어 있는 4개의 광섬유로 이루어진 제2 포트(110)는 고정부(130)에 연결되어 있다. 따라서, 제1 포트(100)에서 입력되는 신호를 제2 포트(110)의 임의의 단으로 출력하기 위하여 가동부(120)를 움직여제1 포트(100)를 제2 포트(110)의 임의의 단으로 이동시킨다.

이 때, 제1 포트(100)에서 입력된 신호를 제2 포트(110)의 임의의 단으로 출력시키기 위하여 제1 포트(100)와 제2 포트(110)에 커플링 효율을 높여 삽입 손실을 줄이기 위해서 N+1개의 콜리메이터(도시하지 않음)(collimator)를 사용하여야 하므로 이러한 종래의 광스위치는 제조 원가가 높다. 또한 가동부(120)에 연결된 광섬유가 가동부(120)의 동작에 따라 같이 움직이므로 광섬유 단선과 같은 신뢰성의 문제점이 나타난다.

미설명 부호 140은 래치 기능을 가진 전자 액츄에이터(electro- magnetic actuator)이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 포트의 수에 상관없이 일정한 개수의 콜리메이터만을 포함하는 광스위치를 제공하기 위한 것이다.

도1은 종래의 광스위치의 개략도이다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 광스위치의 정면도이다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 광스위치의 측면도이다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광스위치의 구조도이다.

도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광스위치의 구조도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광스위치는 제1 포트의 신호를 제2 포트로 출력하기 위하여 1개의 반사경과 1개의 콜리메이터를 포함하는 제1 광 반사부와 1개의 반사경과 1개의 집속 렌즈를 포함하는 제2 광 반사부를 구비하여 제1 포트를 지나는 신호를 제1 광 반사부를 통하여 제2 광 반사부로 보내면 제2 광 반사부는 이 신호를 반사시켜 제2 포트로 집속, 출력한다. 또한, 제2 포트에서 제1 포트로 가는 과정은 상기 과정의 역으로 일어난다.

본 발명에 따른 광스위치는 제1 포트, 제1 광 반사부, 제2 광 반사부 및 제2포트를 포함한다.

제1 포트는 광신호를 입출력하는 하나 이상의 입출력단을 포함한다.

제1 광 반사부는 제1 포트의 임의의 입출력단의 광신호 경로를 변경한다.

제2 광 반사부는 제1 광 반사부에 의하여 경로 변환된 광신호를 다시 경로 변환한다.

제2 포트광신호를 입출력하는 하나 이상의 입출력단을 포함하여 제2 광 반사부에서 경로 변환된 광신호를 임의의 입출력단으로 전송하는 제2 포트를 포함하는 광스위치.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 광스위치는 제1 포트, 제1 광 반사부, 제2 광 반사부, 제2 포트 및 회전 연결부를 포함한다.

제1 포트는 하나의 입출력단을 포함하여 광신호의 전송로가 된다.

제1 광 반사부는 그 위치가 변하지 않고 그 자리에서 회전하며 제1 포트로 광신호가 입력될 때에는 광을 평행광으로 만들어 광의 경로를 변환하고, 반대 방향으로 평행광이 오면 평행광을 집속한 후 상기 제1 포트로 광의 경로를 변환한다.

제2 광 반사부는 제1 광 반사부에서 형성된 평행한 광신호의 경로를 다시 변환시킨 후 광신호를 집속시키고, 반대 방향으로 광신호가 오면 평행광으로 만들어 상기 제1 광 반사부로 광신호의 경로를 변환한다.

제2 포트는 일정 반지름의 원 모양으로 연결된 다수 개의 입출력단을 포함하여 광신호의 전송로가 된다.

회전 연결부는 제2 포트의 일정 반지름의 길이와 같으며 제1 광 반사부 및제2 광 반사부와 기계적, 광학적으로 커플링되어 있고, 제1 광 반사부를 중심으로 회전하여 제2 광 반사부를 상기 제2 포트의 임의의 출력단으로 이동시킨다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 광스위치는 제1 포트, 제1 광 반사부, 제2 광 반사부 및 제2 포트를 포함한다.

제1 포트는 광섬유를 포함하는 하나의 입출력단으로 구성되고 그 상태가 고정되어 있다.

제1 광 반사부는 그 상태가 고정되어 있으며 제1 포트로 입력된 광을 평행광으로 만들어 반사하여 광 신호의 경로를 변환하고, 반대 방향으로 평행광이 오면 광신호를 집속하여 상기 제1 포트로 전송한다.

제2 광 반사부는 외부 제어에 의하여 직선적으로 움직이며 제1 광 반사부에 의한 평행광의 경로를 다시 변환시킨 다음 임의의 입출력단으로 광신호를 집속시키고, 반대 방향으로 광신호가 오면 평행광을 형성하여 제1 광 반사부로 경로를 변환시킨다.

제2 포트는 직선으로 연결된 다수 개의 입출력단을 포함하며 상기 제2 광 반사부를 통하여 입력된 광신호를 입출력한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 광스위치는 제1 포트, 제1 광 반사부, 제2 광 반사부 및 제2 포트를 포함한다.

제1 포트는 복수 개의 광섬유를 이용하여 고정된 복수 개의 입력단을 포함한다.

제1 광 반사부는 외부의 제어에 의하여 제1 포트의 임의의 입력단으로 이동하여 제1 포트의 임의의 입력단으로 입력된 광신호를 평행하게 만들고 반사하여 경로를 변환한다.

제2 광 반사부는 외부 제어에 의하여 직선적으로 움직이며 제1 광 반사부에 의하여 변환된 광신호를 반사하여 경로를 다시 변환시킨 후 광신호를 집속한다.

제2 포트는 직선으로 연결된 다수 개의 출력단을 포함하며 광신호의 전송로가 된다.

이 때, 제1 광 반사부는 제1 포트에서 입력된 광신호를 진행 방향에 대해 평행하게 하고, 제2 광 반사부에서 전송되는 평행광을 집속하는 제1 콜리메이터와 제1 콜리메이터를 통과한 광 신호의 경로를 변환하고, 제2 광반사부에서 전송되는 평행광을 제1 콜리메이터로 전송하는 제1 반사경을 포함한다.

또한, 제2 광 반사부는 제1 광 반사부에 의하여 변환된 광신호의 경로를 다시 한번 더 변환하고, 제2 포트에서 전송되는 광신호를 경로 변환하여 제1 광 반사부로 전송하는 제2 반사경과 제2 반사경에 의해 경로 변환된 광신호를 임의의 출력단으로 집속시키고, 제2 포트에서 전송되는 광신호를 평행광으로 만드는 제2 콜리메이터를 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 광스위치를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 광스위치의 정면도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 광스위치의 측면도이다.

도2와 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광스위치는 제1 포트(210), 제1 광 반사부(220), 회전 연결체(230), 제2 광 반사부(240) 및 제2포트(250)를 포함한다.

제1 포트(210)는 광섬유(260)를 포함하며 광 신호의 전송로가 된다.

제1 광 반사부(220)는 그 위치가 고정되어 있으며 그 자리에서 회전하며 제1 포트(210)로 입력된 광 신호를 반사하여 광 신호의 경로를 변환하기 위한 것으로 제1 포트(210)에서 출력된 광신호를 진행 방향에 대해 평행하게 하는 제1 콜리메이터(223)와 제1 콜리메이터(223)를 통과한 광 신호의 경로를 변환하는 제1 반사경(225)을 포함한다.

제2 광 반사부(240)는 외부 제어에 의하여 움직이며 제1 광 반사부(220)에 의하여 경로가 변환된 광신호의 경로를 다시 한번 변환시키는 것으로 제1 반사경(225)에 의해 변환된 광신호의 경로를 다시 한번 더 변환하는 제2 반사경(243)과 이 제2 반사경(243)에 의해 변환된 광을 제2 포트의 입출력단으로 집속시키는 제2 콜리메이터(245)를 포함한다.

제2 포트(250)는 일정 반지름의 원 모양으로 연결된 다수 개의 출력단을 포함하며 제2 광 반사부(240)를 통하여 입력된 광신호를 출력한다.

회전 연결부(230)는 상기 일정 반지름의 길이와 같으며 제1 광 반사부(220) 및 제2 광 반사부(240)와 기계적, 광학적으로 커플링되어 있고, 제1 광 반사부(220)를 중심으로 회전하여 제2 광 반사부(240)를 제2 포트(250)의 임의의 출력단으로 이동시킴으로써 제1 포트(210), 제1 광 반사부 (220)및 제2 광 반사부(240)를 통과한 광신호가 임의의 제2 포트(250)의 출력단으로 출력되도록 한다.

이와 같은 구성에 의하여 종래의 광스위치와는 다르게 2개의 콜리메이터만으로 제1 포트(210)로 입력된 광신호를 회전 연결부(230)를 이동시켜 원하는 제2 포트(250)의 임의의 출력단으로 전송할 수 있고, 광섬유(260)가 움직이지 않음으로써 광스위치의 신뢰성이 증가한다.

이 때, 제1 광 반사부(220)와 제2 광 반사부(240)를 구성하는 콜리메이터는 광이 입사되면 평행광을 형성하고, 평행광이 입사되면 광을 집속한다. 이러한 콜리메이터의 성질에 의하여 본 발명의 실시예는 양방향 광스위치의 구현이 가능하다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광스위치의 개략도이다.

도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광스위치는 제1 포트(210), 제1 광 반사부(220), 제2 광 반사부(240) 및 제2 포트(250)를 포함한다.

제1 포트(210)는 광섬유(260)를 포함하는 하나의 입력단으로 구성되고 그 상태가 고정되어 있으며 광신호의 전송로가 된다.

제1 광 반사부(220)는 제1 포트(210)와 마찬가지로 고정되어 있으며 제1 포트(210)로 입력된 광 신호를 반사하여 광 신호의 경로를 변환하기 위한 것으로 제1 포트(210)에서 출력된 광신호를 진행 방향에 대해 평행하게 하는 제1 콜리메이터(223)와 제1 콜리메이터(223)를 통과한 광 신호의 경로를 변환하는 제1 반사경(225)을 포함한다.

제2 광 반사부(240)는 외부 제어에 의하여 직선적으로 움직이며 제1 광 반사부(220)에 의하여 경로가 변환된 광신호의 경로를 다시 한번 변환시키는 것으로 제1 반사경(225)에 의해 변환된 광신호의 경로를 다시 한번 더 변환하는 제2 반사경(243)과 이 제2 반사경(243)에 의해 변환된 광을 입출력단으로 집속시키는 제2 콜리메이터(245)를 포함한다.

제2 포트(250)는 직선으로 연결된 다수 개의 입출력단을 포함하며 제2 광 반사부(240)를 통하여 입출력된 광신호를 입출력한다.

이 실시예 또한 종래의 광스위치와는 다르게 2개의 콜리메이터만으로 제1 포트(210)로 입력된 광신호를 회전 연결부(230)를 이동시켜 원하는 제2 포트(250)의 임의의 입출력단으로 전송할 수 있고, 광섬유(260)가 움직이지 않음으로써 광스위치의 신뢰성이 증가한다.

이 때, 앞서 설명한 대로 콜리메이터의 성질을 이용하여 제1 포트에서 제2 포트로 광신호를 전송할 수도 있고, 제2 포트에서 제1 포트로 광신호를 전송할 수도 있다.

도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광스위치의 개략도이다.

도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광스위치는 제1 포트(210), 제1 광 반사부(220), 제2 광 반사부(240) 및 제2 포트(250)를 포함한다.

제1 포트(210)는 복수 개의 광섬유(260)를 이용하여 고정된 복수 개의 입출력단을 포함하며 광신호의 전송로가 된다.

제1 광 반사부(220)는 제1 포트(210)의 임의의 입출력단으로 입력된 광 신호의 경로를 변환하기 위하여 상기 제1 포트(210)의 임의의 입력단으로 이동하며 제1 포트(210)에서 출력된 광신호를 진행 방향에 대해 평행하게 하는 제1콜리메이터(223)와 제1 콜리메이터(223)를 통과한 광 신호의 경로를 변환하는 제1 반사경(225)을 포함한다.

제2 광 반사부(240)와 제2 포트(250)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 광 반사부(240)와 제2 포트(250)와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.

이 때, 콜리메이터의 성질에 의하여 제3 실시예에 따른 광스위치 또한 2개의 콜리메이터만으로 광스위치의 동작이 가능할 뿐만 아니라 광섬유의 이동이 없음으로 스위치의 신뢰성이 증가되는 양방향 광스위치가 구현된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 하나의 실시예일 뿐 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며 또한 상기 실시예 외에 많은 변경이나 변형이 가능한 것은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 광스위치는 2개의 콜리메이터만으로 양방향 광스외치의 동작이 가능하고 광섬유의 움직임이 없어 광섬유 단선과 같은 스위치의 신뢰성 감소가 발생되지 않는다.

Claims (6)

1. 광신호를 송수신하는 하나 이상의 입출력단을 포함하는 제1 포트;

   상기 제1 포트의 임의의 입출력단으로 광신호가 입력될 때에는 광을 평행광으로 만들어 광의 경로를 변환하고, 반대 방향으로 평행광이 오면 상기 평행광을 집속한 후 상기 제1 포트의 임의의 입출력단으로 광의 경로를 변환하는 제1 광 반사부;

   상기 제1 광 반사부에서 형성된 평행한 광신호의 경로를 다시 변환시킨 후 광신호를 집속시키고, 반대 방향으로 광신호가 오면 평행광으로 만들어 상기 제1 광 반사부로 광신호의 경로를 변환하는 제2 광 반사부; 및

   광신호를 입출력하는 하나 이상의 입출력단을 포함하여 상기 제2 광 반사부에서 집속시킨 광신호를 임의의 입출력단으로 출력하고, 임의의 입출력단으로 입력된 광신호를 상기 제2 광 반사부로 출력하는 제2 포트를 포함하는 광스위치.
2. 제1항에 있어서,

   하나의 입출력단을 포함하여 광신호의 전송로가 되는 상기 제1 포트, 그 위치가 변하지 않고 그 자리에서 회전하며 상기 제1 포트로 광신호가 입력될 때에는 광을 평행광으로 만들어 광의 경로를 변환하고, 반대 방향으로 평행광이 오면 상기 평행광을 집속한 후 상기 제1 포트로 광의 경로를 변환하는 상기 제1 광 반사부, 상기 제1 광 반사부에서 형성된 평행한 광신호의 경로를 다시 변환시킨 후 광신호를 집속시키고, 반대 방향으로 광신호가 오면 평행광으로 만들어 상기 제1 광 반사부로 광신호의 경로를 변환하는 상기 제2 광 반사부, 일정 반지름의 원 모양으로 연결된 다수 개의 입출력단을 포함하여 광신호의 전송로가 되는 상기 제2 포트를 포함하고, 상기 제2 포트의 일정 반지름의 길이와 같으며 상기 제1 광 반사부 및 상기 제2 광 반사부와 기계적, 광학적으로 커플링되어 있고, 상기 제1 광 반사부를 중심으로 회전하여 상기 제2 광 반사부를 상기 제2 포트의 임의의 출력단으로 이동시키는 회전 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광스위치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 포트는 광섬유를 포함하는 하나의 입출력단으로 구성되고 그 상태가 고정되고, 상기 제1 광 반사부는 그 상태가 고정되어 있으며 상기 제1 포트로 입력된 광을 평행광으로 만들어 반사하여 광 신호의 경로를 변환하고, 반대 방향으로 평행광이 오면 광신호를 집속하여 상기 제1 포트로 전송하며, 상기 제2 광반사부는 외부 제어에 의하여 직선적으로 움직이며 상기 제1 광 반사부에 의한 평행광의 경로를 다시 변환시킨 다음 임의의 입출력단으로 광신호를 집속시키고, 반대 방향으로 광신호가 오면 평행광을 형성하여 상기 제1 광 반사부로 경로를 변환시키고, 상기 제2 포트는 직선으로 연결된 다수 개의 입출력단을 포함하며 상기 제2 광 반사부에서 집속된 광신호를 상기 직선으로 연결된 다수 개의 입출력단 중 하나의 입출력단으로 출력하고, 상기 직선으로 연결된 다수 개의 입출력단 중 하나의 입출력단으로 입력된 광신호를 상기 제2 광 반사부로 전송하는 것을 특징으로 하는 광스위치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1 포트는 복수 개의 광섬유를 이용하여 고정된 복수 개의 입출력단을 포함하고, 상기 제1 광 반사부는 외부의 제어에 의하여 상기 제1 포트의 임의의 입출력단으로 이동하여 상기 제1 포트의 임의의 입출력단으로 입력된 광신호를 평행하게 만들고 반사하여 경로를 변환하고, 반대 방향으로 오는 광신호를 경로 변환하여 집속하며, 상기 제2 광 반사부는 외부 제어에 의하여 직선적으로 움직이며 상기 제1 광 반사부에 의하여 변환된 광신호를 반사하여 경로를 다시 변환시킨 후 광신호를 집속하고, 반대 방향으로 오는 광신호를 평행하게 하여 광신호의 경로를 변환하며, 제2 포트는 상기 제2 광 반사부를 통하여 집속된 광신호를 출력하고, 입력된 광신호는 상기 제2 광반사부로 전송하는 것을 특징으로 하는 광스위치.
5. 제1항 내지는 제4항에 있어서,

   상기 제1 광 반사부는,

   상기 제1 포트에서 입력된 광신호를 진행 방향에 대해 평행하게 하고, 상기 제2 광 반사부에서 전송되는 평행광을 집속하는 제1 콜리메이터와 상기 제1 콜리메이터를 통과한 광 신호의 경로를 변환하고, 상기 제2 광반사부에서 전송되는 평행광을 상기 제1 콜리메이터로 전송하는 제1 반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 광스위치.
6. 제1항 내지는 제4항에 있어서,

   상기 제2 광 반사부는,

   상기 제1 광 반사부에 의하여 변환된 광신호의 경로를 다시 한번 더 변환하고, 상기 제2 포트에서 전송되는 광신호를 경로 변환하여 상기 제1 광 반사부로 전송하는 제2 반사경과 상기 제2 반사경에 의해 경로 변환된 광신호를 임의의 입출력단으로 집속시키고, 상기 제2 포트에서 전송되는 광신호를 평행광으로 만드는 제2 콜리메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광스위치.