KR20020006931A - 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한다채널 광분기 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목적은 광채널 분기/결합장치에 있어서 광파장 다중화기와 역다중화기 및 광 스위치를 이용하여 다수의 광채널에 대한 분기/결합의 동작을 선택적으로 제어할 수 있도록 한 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은, 복수개의 채널로 이루어진 광신호를 수신하여 각 채널별로 역다중화하는 광채널 입력부와; 광전송로에 결합될 광신호를 복수개의 채널을 통해 수신하여 각 채널별로 역다중화하는 결합채널 입력부와; 상기 광채널 입력부에서 역다중화된 광신호에 상기 결합채널 입력부에서 역다중화된 광신호를 결합시키고, 상기 광채널 입력부에서 역다중화된 광신호에서 특정파장의 광신호를 분기시키는 동작을 선택적으로 수행하는 복수개의 광분기 결합모듈과; 상기 복수개의 광분기 결합모듈에서 채널별로 분기 및 결합동작이 수행된 광신호를 다중화하여 광전송로로 출력하는 광채널 출력부와; 상기 복수개의 광분기 결합모듈에서 분기된 광신호를 다중화하여 출력하는 분기채널 출력부로 구성되어, 다채널의 광신호에 대하여 실시간으로 분기/결합 동작을 운용자의 편의에 따라 선택적으로 제어할 수 있게 된다.

Description

광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치 {Apparatus for add/drop controlling of multiple optical channels utilizing optical multiplexer and demultiplexer in optical transmission system}

본 발명은 광전송시스템(Optical Transmission System)의 광채널 분기/결합장치(Optical Channel Add/Drop Module, 이하 광채널 ADM이라 칭함)에 관한 것으로, 특히 광 스위치(Optical Switch)를 이용하여 광채널 분기/결합의 동작을 선택적으로 제어하는 광채널 ADM에 광파장 다중화기와 역다중화기를 사용함으로써 다채널의 광신호를 동시에 분기/결합시킬 수 있는 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치에 관한 것이다.

일반적으로 광전송시스템은 광채널 ADM을 이용하여 특정채널로 입력되는 신호를 선택적으로 광전송로에 결합시켜 상대국으로 전송하고, 광전송로를 통해 전송되는 신호에서 특정의 신호를 분기시켜 자국으로 수신할 수 있게 된다.

이러한 광전송시스템의 광채널 ADM의 동작에서 다채널의 광신호에 대한 선택적인 분기/결합 동작은 본 발명이 이루고자 하는 것으로써, 본 발명이 속한 분야의 종래기술을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도1은 종래기술에 의한 광채널 분기 결합장치의 블록구성도이다.

도1에 도시된 장치는, 광채널 입력부에서 복수개의 채널로 이루어진 광신호가 입력되면 상기 입력되는 광신호를 FBG(Fiber Bragg Grating)(12)로 출력하고 상기 FBG(12)에서 반향되는 광신호를 분기시켜 출력하는 제1 광순환부(Optical Circulator)(11)와; 상기 제1 광순환부(11)로부터 입력되는 광신호 중 분기시킬 특정 파장의 광신호를 제1 광순환부(11)로 반향시키고 나머지 채널의 광신호는 제2 광순환부(13)로 통과시키며, 제2 광순환부(13)로부터 입력되는 광신호를 결합시킬 광채널을 선택하여 상기 선택된 광채널의 광신호를 제2 광순환부(13)로 반향시키는 FBG(12)와; 상기 FBG(12)를 통과한 광신호와 특정 단자를 통해 입력되는 광신호를 결합시켜 출력하는 제2 광순환부(13)로 구성된다.

이와 같은 구성에 따른 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

광전송로를 통해 전송되는 광신호를 분기시키는 동작을 먼저 설명하면, 복수개의 채널로 이루어지는 광신호가 광채널 입력부를 통해 제1 광순환부(11)의 제1 단자로 입력된다. 이때 제1 광순환부(11)로 입력되는 광신호를 각 채널별로으로 칭하기로 한다.

상기 제1 광순환부(11)의 제1 단자로 입력되는의 광신호는 제1 광순환부(11)를 통과하여 FBG(12)로 출력된다. 이때 상기 FBG(12)는 입력되는 광신호()에서 특정 파장의 광신호를 반향시키도록 미리 세팅될 수 있다. 따라서 상기 FBG(12)가 광신호을 반향시키도록 세팅되면, 상기 광신호은 제1 광순환부(11)의 제3 단자로 반향된다.

그리고 FBG(12)에서 제1 광순환부(11)로 반향된 광신호()를 제외한 나머지 광신호()는 상기 FBG(12)를 통과하여 제2 광순환부(13)의 제1 단자로 출력된다.

상기 FBG(12)에서 특정 파장의 광신호()가 제1 광순환부(11)의 제3 단자로반향되면, 제1 광순환부(11)는 상기 반향된 광신호을 제2 단자를 통해 출력하게 된다. 상기 제1 광순환부(11)의 제2 단자를 통해 출력되는 광신호가 분기신호가 되는 것이다.

계속해서 광전송로에 광신호를 결합시키는 동작을 설명한다.

상기 FBG(12)에서 광신호()가 제2 광순환부(13)의 제1 단자로 출력되면, 제2 광순환부(13)는 상기 광신호를 제3 단자를 통해 출력하게 된다.

그리고 광전송로에 결합시키기 위한 특정 파장의 광신호()를 상기 제2 광순환부(13)의 제2 단자로 입력시키게 된다. 상기 제2 광순환부(13)의 제2 단자를 통해 입력된 광신호()는 제2 광순환부(13)의 제1 단자를 통해 FBG(12)로 출력된다.

상기 제2 광순환부(13)의 제1 단자를 통해 FBG(12)로 입력된 광신호()는 FBG(12)에서 반향되어 제2 광순환부의 제1 단자로 다시 입력된다. 상기 FBG(12)에서 반향되어 제2 광순환부(13)의 제1 단자로 입력된 광신호()는 제2 광순환부(13)의 제3 단자를 통해 출력된다.

따라서 제2 광순환부(13)의 제3 단자를 통해 출력되는 광신호()는 광채널 입력부에서 입력되는 광신호()중 제1 광순환부(11)의 제2 단자를 통해 분기된 광신호()를 제외한 광신호()와 제2 광순환부(13)의 제2 단자로 입력되어 결합된 광신호()로써 이루어진다.

이처럼 광채널 분기 결합장치는, 복수개의 채널로 입력되는 광신호에서 특정 파장의 광신호를 FBG(12)에 의하여 반향시킴으로써 제1 광순환부(11)가 특정 광신호를 분기시킬 수 있게 하며, 상기 FBG(12)를 통과한 광신호에 제2 광순환부(13)의 특정 단자를 통해 입력되는 광신호를 결합시켜 출력함으로써 광채널에 대한 분기 결합기능을 수행하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 광채널 분기 결합장치는, 복수개의 광채널로 입력되는 광신호에 대한 분기/결합 기능을 수행할 수 있으나 광신호의 분기 및 결합 동작에 대한 운용자의 선택적인 제어는 불가능한 한계가 있었다.

또한 광채널 ADM이 분기 또는 결합시키는 광신호의 파장은 특정의 파장으로 미리 세팅되므로 다수의 채널에 대한 분기/결합이 동시에 이루어질 수 없는 불편함이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 광 스위치(Optical Switch)를 이용하여 광채널 분기/결합의 동작을 선택적으로 제어하는 광채널 ADM에 광파장 다중화기와 역다중화기를 사용함으로써 다채널의 광신호를 동시에 분기/결합시킬 수 있는 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치는, 복수개의 채널로 이루어진 광신호를 수신하여 각 채널별로 역다중화하는 광채널 입력부와; 광전송로에결합될 광신호를 복수개의 채널을 통해 수신하여 각 채널별로 역다중화하는 결합채널 입력부와; 상기 광채널 입력부에서 역다중화된 광신호에 상기 결합채널 입력부에서 역다중화된 광신호를 결합시키고, 상기 광채널 입력부에서 역다중화된 광신호에서 특정파장의 광신호를 분기시키는 동작을 선택적으로 수행하는 복수개의 광분기 결합모듈과; 상기 복수개의 광분기 결합모듈에서 채널별로 분기 및 결합동작이 수행된 광신호를 다중화하여 광전송로로 출력하는 광채널 출력부와; 상기 복수개의 광분기 결합모듈에서 분기된 광신호를 다중화하여 출력하는 분기채널 출력부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도1은 종래기술에 의한 광채널 분기 결합장치의 블록구성도이고,

도2는 본 발명의 일실시예에 의한 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 분기 결합장치의 블록구성도이며,

도3은 도2에서 광분기 결합모듈의 상세블록도이고,

도4a는 도3에서 광 스위치 ON 상태의 운용예시도이고,

도4b는 도3에서 광 스위치 OFF 상태의 운용예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 광채널 입력부 22 : 결합채널 입력부

23 : 광 분기결합 모듈 24 : 광채널 출력부

25 : 분기채널 출력부

이하, 상기와 같은 본 발명 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도2는 본 발명의 일실시예에 의한 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 분기 결합장치의 블록구성도이며, 도3은 도2에서 광분기 결합모듈의 상세블록도이고, 도4a는 도3에서 광 스위치 ON 상태의 운용예시도이고, 도4b는 도3에서 광 스위치 OFF 상태의 운용예시도이다.

도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 적절한 일실시예는, 복수개의 채널로 이루어진 광신호를 수신하여 각 채널별로 역다중화하는 광채널 입력부(21)와; 광전송로에 결합될 광신호를 복수개의 채널을 통해 수신하여 각 채널별로 역다중화하는결합채널 입력부(22)와; 상기 광채널 입력부(21)에서 역다중화된 광신호에 상기 결합채널 입력부(22)에서 역다중화된 광신호를 결합시키고, 상기 광채널 입력부(21)에서 역다중화된 광신호에서 특정파장의 광신호를 분기시키는 동작을 선택적으로 수행하는 복수개의 광분기 결합모듈(23)과; 상기 복수개의 광분기 결합모듈(23)에서 채널별로 분기 및 결합동작이 수행된 광신호를 다중화하여 광전송로로 출력하는 광채널 출력부(24)와; 상기 복수개의 광분기 결합모듈(23)에서 분기된 광신호를 다중화하여 출력하는 분기채널 출력부(25)로 구성된다.

그리고 도3에 도시된 바와 같이 상기 광분기 결합모듈(23)은, 광채널 입력부에서 광신호가 입력되면 상기 입력되는 광신호를 FBG(32)로 출력하고, 상기 FBG(32)에서 반향되는 광신호를 분기시켜 특정 단자를 통해 광 스위치(34)로 출력하는 제1 광순환부(31)와; 상기 제1 광순환부(31)로부터 입력되는 광신호 중에서 분기시킬 특정파장의 광신호를 제1 광순환부(31)로 반향시키고, 제2 광순환부(33)에서 입력되는 광신호 중에서 결합시킬 특정파장의 광신호를 제2 광순환부(33)로 반향시키는 FBG(32)와; 상기 FBG(32)를 통과한 광신호와 특정 단자를 통해 입력되는 광신호를 결합시켜 출력하는 제2 광순환부(33)와; 상기 제1 광순환부(31)와 제2 광순환부(33)에 각각 구비된 각 단자에서 광신호의 분기 및 결합동작이 수행되는 것을 선택적으로 제어하는 광 스위치(34)로 구성된다.

이와 같은 구성에 따른 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

광전송로를 통해 전송되는 광신호는 복수개의 광채널로 이루어져 있으며, 상기 광신호는 광전송시스템에 의해 수신되어 특정 신호에 대한 분기 및 결합동작이수행된다.

이때 본 발명에 의한 광전송시스템의 광분기 결합장치는 다채널의 광신호를 처리하기 위하여 광채널 입력부(21)와 결합채널 입력부(22)에 광파장 역다중화기를 각각 구비하고, 광채널 출력부(24)와 분기채널 출력부(25)에 상기 광파장 역다중화기에서 역다중화된 신호를 다중화하기 위한 광파장 다중화기를 각각 구비하게 된다.

그래서 광전송로에서 N개의 채널로 이루어진 광신호(INPUT CH 1~N)가 입력되면, 광채널 입력부(21)는 광파장 역다중화기를 이용하여 상기 입력되는 광신호(INPUT CH 1~N)를 각 채널별로 분리하게 된다. 또한, 결합채널 입력부(22)는 상대국으로 전송될 광신호(ADD 1~N)를 수신하여 각 채널별로 분리하게 된다.

이처럼 광채널 입력부(21)와 결합채널 입력부(22)에서 채널별로 분리된 각 신호는 상기 각 채널의 수와 동수인 N개의 광분기 결합모듈(23)로 각각 입력된다. 입력되는 광신호에 대하여 각 광분기 결합모듈(23)은 해당 채널에 대한 분기 또는 결합의 동작을 수행하게 된다.

상기 광분기 결합모듈(23)에서 분기된 광신호는 분기채널 출력부(25)로 출력되며, 분기 또는 결합의 동작이 수행되어 광분기 결합모듈(23)을 통과하는 광신호는 광채널 출력부(24)로 출력된다. 그래서 각 광분기 결합모듈(23)에서 채널별로 분기된 광신호와 통과하는 광신호를 각각 입력받는 광채널 출력부(24)와 분기채널 출력부(25)는 N개의 채널로 분리된 광신호를 다중화하게 된다.

이때 광채널 출력부(24)와 분기채널 출력부(25)는 각각 광파장 다중화기를구비하여 다채널로 이루어진 광신호(OUTPUT CH 1~N, DROP 1~N)를 각각 출력하게 된다. 즉, 본 발명은 광신호의 각 채널별로 분기/결합 동작을 수행하므로 광 스위치를 구비한 각 광분기 결합모듈(23)을 통해 특정 채널의 분기/결합을 선택적으로 제어할 수 있다.

이러한 특정 채널에 대한 분기/결합 동작의 선택적인 제어를 수행할 수 있는 광분기 결합모듈(23)을 보다 상세히 설명한다.

N개의 채널로 이루어진 광신호는 광채널 입력부(21)에서 각 채널별로 분리되어 각 채널마다 할당된 광분기 결합모듈로 입력된다. 즉, 특정의 광분기 결합모듈로 입력되는 광신호는 제1 광순환부(31)의 제1 단자로 입력된다.

상기 제1 광순환부(31)의 제1 단자로 입력되는 광신호는 제1 광순환부(31)를 통과하여 FBG(32)로 출력된다. 이때 상기 FBG(32)는 특정 파장의 광신호를 반향시키도록 세팅되므로, 입력되는 광신호가 세팅된 파장일 경우에 광신호는 제1 광순환부(31)의 제3 단자로 반향된다.

그리고 FBG(32)에서 제1 광순환부(31)로 반향되지 않은 광신호는 FBG(32)를 통과하여 제2 광순환부(33)의 제1 단자로 출력된다.

또한, 상기 FBG(32)에서 반향되어 제1 광순환부(31)의 제3 단자로 입력된 광신호는 제1 광순환부(31)의 제2 단자를 통해 광 스위치(34)의 분기신호 입력단으로 출력된다.

상기 광 스위치(34)는 분기신호 입력단, 결합신호 입력단, 분기신호 출력단 및 결합신호 출력단을 구비하여 ON 상태에서는 상기 분기신호 입력단과 분기신호출력단, 상기 결합신호 입력단과 결합신호 출력단을 각각 접속시키게 되고, 상기 광 스위치(34)가 OFF인 상태에서는 상기 분기신호 입력단과 결합신호 출력단, 상기 결합신호 입력단과 분기신호 출력단을 각각 접속시키게 된다.

따라서 도4a의 예시처럼 광 스위치(34)가 ON 상태이면 상기 제1 광순환부(31)에서 광 스위치(34)의 분기신호 입력단으로 입력되는 광신호는 분기신호 출력단을 통해 출력되고, 도4b의 예시처럼 상기 광 스위치(34)가 OFF 상태이면 상기 분기신호 입력단으로 입력되는 광신호는 결합신호 출력단을 통해 출력된다. 이때 결합신호 출력단을 통해 출력된 신호는 제2 광순환부(33)를 통해 광신호에 다시 결합되므로 분기 동작이 제어된다.

계속해서 광신호를 결합시키는 동작을 설명한다.

상기 제1 광순환부(31)의 출력되어 FBG(32)를 통과한 광신호는 제2 광순환부(33)의 제1 단자로 입력된다. 이때 특정파장의 광신호는 제2 광순환부(33)의 제2 단자를 통하여 FBG(32)로 반향된다.

그리고 광전송로에 결합시키기 위한 특정의 광신호는 결합채널 입력부(22)를 통해 광 스위치(34)의 결합신호 입력단으로 입력된다. 이때 광 스위치(34)가 ON 상태이면, 상기 결합신호 입력단으로 입력된 광신호는 결합신호 출력단을 통해 출력됨으로써 상기 결합신호 출력단에 연결된 제2 광순환부(33)의 제2 단자로 입력된다.

또한 상기 광 스위치(34)가 OFF 상태이면, 상기 결합신호 입력단으로 입력되는 광신호는 제2 광순환부(33)로의 입력경로가 차단되어 광신호의 결합동작이 이루어지지 않게 되고, 제1 광순환부(31)에서 분기신호 입력단으로 입력되는 광신호가 결합신호 출력단을 통해 제2 광순환부(33)의 제2 단자로 입력된다.

상기 광 스위치(34)의 ON/OFF 동작에 따라 제2 광순환부(33)의 제2 단자를 통해 입력되는 광신호는 제2 광순환부(33)의 제1 단자를 통해 FBG(32)로 출력된다.

상기 제2 광순환부(33)의 제1 단자를 통해 FBG(32)로 입력된 광신호는 FBG(32)에서 반향되어 제2 광순환부(33)의 제1 단자로 다시 입력되고, 제3 단자를 통해 출력된다.

따라서 광 스위치(34)가 ON 상태에서는 제2 광순환부(33)의 제3 단자를 통해 출력되는 광신호는 광채널 입력부의 입력신호 중에서 분기신호가 제외하고 결합신호와 통과신호를 포함하여 이루어지게 된다.

그리고 광 스위치(34)가 OFF인 상태에서는 제2 광순환부(33)의 제3 단자에서 출력되는 신호는 광채널 입력부의 입력신호만으로 이루어진다. 즉, 광 스위치(34)가 OFF된 상태에서는 FBG(32)에서 반향되어 제1 광순환부(31)의 제3 단자로 입력된 후 제2 단자에서 출력되는 광신호는 광 스위치(34)의 분기신호 입력단으로 입력된다. 상기 광 스위치(34)의 분기신호 입력단으로 입력된 광신호는 분기신호 출력단으로 출력되지 않고 결합신호 출력단으로 출력된다.

상기 광 스위치(34)의 결합신호 출력단에서 출력되는 상기 광신호는 제2 광순환부(33)의 제2 단자로 입력되어 광 스위치(34)가 ON 상태에서 광신호를 결합시키는 동작과 동일하게 상기 입력되는 광신호를 결합시키게 된다.

따라서 광 스위치(34)가 OFF된 상태에서는 제2 광순환부(33)의 제3 단자를통해 출력되는 광신호는 광채널 입력부에서 입력되어 FBG(32)를 통과한 광신호 및 광 스위치(34)를 경유한 광신호로써 이루어지므로 광채널 입력부의 입력신호에 대한 외형적인 분기/결합 동작없이 초기 입력값이 그대로 출력된다.

이처럼 본 발명은 광신호에 대한 분기/결합의 동작을 수행하는 광채널 분기 결합장치에 있어서 입력되는 광신호를 각 채널별로 분리하고 분리된 각 채널별 분기/결합 동작을 광 스위치를 이용하여 선택적으로 제어할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 실용신안등록청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치는, 종래의 광분기 결합장치에 광 스위치를 간단히 연결하여 광 스위치를 ON/OFF 함으로써 복수개의 광채널로 입력되는 광신호에서 특정 채널의 광신호에 대한 분기/결합 동작을 운용자의 편의에 따라 선택적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

그리고 광파장 역다중화기를 이용하여 광신호를 채널별로 분리한 후 각 채널에 대한 분기/결합 동작을 제어하고 광파장 다중화기를 이용하여 다시 다중화함으로써, 다채널의 광신호에 대하여 실시간으로 분기/결합 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.

즉, 여러 채널의 광신호를 동시에 분기 또는 결합시키거나 분기/결합 동작없이 입력되는 다수 채널의 광신호를 통과시키는 기능을 선택적으로 수행할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 복수개의 채널로 이루어진 광신호를 수신하여 각 채널별로 역다중화하는 광채널 입력부와;

   광전송로에 결합될 광신호를 복수개의 채널을 통해 수신하여 각 채널별로 역다중화하는 결합채널 입력부와;

   상기 광채널 입력부에서 역다중화된 광신호에 상기 결합채널 입력부에서 역다중화된 광신호를 결합시키고, 상기 광채널 입력부에서 역다중화된 광신호에서 특정파장의 광신호를 분기시키는 동작을 선택적으로 수행하는 복수개의 광분기 결합모듈과;

   상기 복수개의 광분기 결합모듈에서 채널별로 분기 및 결합동작이 수행된 광신호를 다중화하여 광전송로로 출력하는 광채널 출력부와;

   상기 복수개의 광분기 결합모듈에서 분기된 광신호를 다중화하여 출력하는 분기채널 출력부로 구성되는 것을 특징으로 하는 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광분기 결합모듈은,

   광채널 입력부에서 광신호가 입력되면 상기 입력되는 광신호를 FBG로 출력하고, 상기 FBG에서 반향되는 광신호를 분기시켜 특정 단자를 통해 광 스위치로 출력하는 제1 광순환부와;

   상기 제1 광순환부로부터 입력되는 광신호 중에서 분기시킬 특정파장의 광신호를 제1 광순환부로 반향시키고, 제2 광순환부에서 입력되는 광신호 중에서 결합시킬 특정파장의 광신호를 제2 광순환부로 반향시키는 FBG와;

   상기 FBG를 통과한 광신호와 특정 단자를 통해 입력되는 광신호를 결합시켜 출력하는 제2 광순환부와;

   상기 제1 광순환부와 제2 광순환부에 각각 구비된 각 단자에서 광신호의 분기 및 결합동작이 수행되는 것을 선택적으로 제어하는 광 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 광전송시스템의 광파장 다중화기와 역다중화기를 이용한 다채널 광분기 결합장치.