KR20020019689A - 양방향 애드/드롭 다중화기 - Google Patents

양방향 애드/드롭 다중화기 Download PDF

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KR20020019689A
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Abstract

본 발명에 따라 양단에 광도파로가 연결되어 있으며, 상기 광도파로를 통해 순방향으로 진행하는 광신호와 역방향으로 진행하는 광신호에 채널을 추가 및 제거하기 위한 양방향 애드/드롭 다중화기는, 입력된 순방향 광신호를 채널별로 역다중화하고, 상기 역다중화된 채널들에 대해 채널을 추가 또는 제거하며, 상기 증가 또는 감소된 채널들을 다중화하여 출력하는 순방향 광도파로열 격자와; 입력된 역방향 광신호를 채널별로 역다중화하고, 상기 역다중화된 채널들에 대해 채널을 추가 또는 제거하며, 상기 증가 또는 감소된 채널들을 다중화하여 출력하는 역방향 광도파로열 격자와; 상기 순방향 광도파로열 격자에 순방향 광신호를 입력시키며, 상기 역방향 광도파로열 격자로부터 입력되는 역방향 광신호는 상기 광섬유로 출력하는 제1 써큘레이터와; 상기 순방향 광도파로열 격자에 역방향 광신호를 입력시키며, 상기 순방향 광도파로열 격자로부터 입력되는 순방향 광신호는 상기 광섬유로 출력하는 제2 써큘레이터를 포함한다.

Description

양방향 애드/드롭 다중화기{BIDIRECTIONAL ADD/DROP MULTIPLEXER}
본 발명은 파장분할 다중화 소자에 관한 것으로서, 특히 광신호의 채널(channel) 추가 또는 제거를 위한 애드/드롭 다중화기(add/drop multiplexer)에 관한 것이다.
파장분할 다중화는 단일 광도파로에 서로 다른 파장을 가지는 다수의 채널들을 동시에 전송하는 것을 지칭한다. 역으로, 파장분할 역다중화는 다중화된 다수의 채널들을 각각의 채널로 분리하는 것을 지칭한다. 현재는, 늘어나는 통신 용량의 수용을 위해 파장분할 다중방식의 광통신망의 채용이 늘어나고 있다. 이러한 기존의 광통신망에서 새로운 채널을 추가 또는 사용하지 않는 채널의 제거를 위한애드/드롭 다중화기가 공지되어 있다. 또한, 단일 광섬유에 양방향, 즉 순방향 및 역방향으로 동시에 광신호를 전송하는 경우, 두 단방향 애드/드롭 다중화기의 기능들을 통합한 양방향 애드/드롭 다중화기가 사용되고 있다.
그러나, 이러한 양방향 애드/드롭 다중화기는 통상적으로 하나의 파중분할 다중화기/역다중화기를 이용한 것으로서, 구조적으로 상대강도 잡음(relative intensity noise)이 발생할 확률이 높다.
도 1은 종래의 양방향 애드/드롭 다중화기에 구비되는 제1 커넥터에서 발생하는 상대강도 잡음을 설명하기 위한 도면이다. 상기 양방향 애드/드롭 다중화기는 외부 광도파로(11)와 내부 광도파로(13)의 연결을 위한 제1 및 제2 커넥터(12 및 19)와, 각각 입력된 광신호(14)를 기설정된 단자로 분기하는 제1 및 제2 써큘레이터(16 및 18)와, 16×16 광도파로열 격자(17)로 구성된다. 이때, 상기 광신호(14)는 단일 채널의 광신호이다.
상기 제1 써큘레이터(16)는 순방향으로 진행하는 단일 채널의 광신호(14)를 상기 광도파로열 격자(17)의 11번 단자로 입력시킨다. 상기 11번 단자는 순방향 역다중화 단자로서 상기 광신호(14)를 10' 단자로 출력한다. 상기 10' 단자는 16' 단자와 연결되어 있으며, 상기 16' 단자에서 출력되는 광신호(14)는 순방향 다중화 단자인 5번 단자로 입력된다. 상기 5번 단자로 입력된 광신호(14)는 상기 제2 써큘레이터(18)로 입력된다. 상기 제2 써큘레이터(18)는 상기 광신호(14)를 제2 커넥터(19)로 전송하며, 상기 제2 커넥터(19)는 외부 광도파로(11)와 연결되어 있다.
이러한 구조에서는 상대강도 잡음이 발생하기 쉬우며, 상기 상대강도 잡음의 원인으로는 크게 세 가지를 들수가 있다.
첫째는, 다수의 채널들을 가지는 광신호가 단일 광도파로로 진행하면서 발생하는 레일레이 후방 산란이다. 상기 레일레이 후방 산란은 상기 광도파로의 구조적 결함에 의해 발생하는 것이 통상적이다.
둘째는, 커넥터에서 발생하는 반사 현상이다. 이는 상기 커넥터에서 양방향 애드/드롭 다중화기의 내부 광도파로와 외부 광도파로가 서로 접하는 경계가 균일하지 못함에 기인하는 것이 통상적이다.
셋째는, 광도파로열 격자 내부에서 발생하는 광신호의 누화 현상이다. 즉, 상기 광신호를 구성하는 각 채널이 역다중화 및 다중화시에 정해진 단자로만 입력되지 못하고, 주변에 위치하는 단자로 입력되는 현상이다.
또한, 이러한 상대강도 잡음이 동일 파장의 채널과 동일 경로상에 있게 되면, 상기 채널과 간섭을 일으킨다는 문제를 발생시키게 된다.
도시된 바와 같이, 제1 커넥터(12)에서 발생한 상대강도 잡음(15)은 상기 제1 커넥터(12)로 입력되는 광신호(14)와 동일 경로로 진행하여 11번 단자에서 5'번 단자로 입력된다. 5'번 단에서 출력된 상기 상대강도 잡음(15)은 제1 써큘레이터(16)로 입력되며, 상기 제1 써큘레이터(16)는 상기 상대강도 잡음(15)을 상기 제1 커넥터(12)로 출력한다. 이러한 상대강도 잡음(15)의 진행 과정은 계속적으로 순환된다.
도 2는 종래의 양방향 애드/드롭 다중화기에 구비되는 제2 커넥터에서 발생하는 상대강도 잡음을 설명하기 위한 도면이다. 상기 제2 커넥터(29)에서 발생한 상대강도 잡음(25)은 제2 써큘레이터(28)를 지나서 역방향 역다중화 단자인 11'번 단자로 입력된다. 상기 상대강도 잡음(25)은 11'번 단자에서 역방향 다중화 단자인 5번 단자로 입력된다. 5번 단자에서 출력된 상대강도 잡음(25)은 상기 제2 써큘레이터(28)로 입력되며, 상기 제2 써큘레이터(28)는 상기 상대강도 잡음(25)을 상기 제2 커넥터(29)로 출력한다. 이러한 상대강도 잡음(25)의 진행 과정은 계속적으로 순환된다. 또한, 도 1 및 도 2을 참조하여 설명한 상대강도 잡음들은 복합적으로 진행될 수도 있다. 즉, 제1 및 제2 커넥터 모두에서 발생한 두 상대강도 잡음들이 동시에 진행하는 것이다.
더욱이, 순방향 광신호와 역방향 광신호가 특정 단자에서 충돌하는 경우가 발생할 수 있다. 이럴 경우 충돌이 일어나는 단자에 해당하는 파장은 전송할 수 없게 되므로, 애드/드롭 다중화기에서 수용할 수 있는 채널수가 줄어드는 단점이 있다. 이를 피하기 위해서는 충돌이 일어나는 단자에 써큘레이터를 추가로 설치하거나 충돌이 일어나는 쪽의 써큘레이터를 4단자 써큘레이터로 교체하여야 한다.
상술한 바와 같이, 종래의 양방향 애드/드롭 다중화기는 상대강도 잡음이 발생하기 쉬우며, 특정 단자에서 순방향 광신호와 역방향 광신호가 충돌할 수도 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 상대강도 잡음을 차단하고, 순방향 광신호와 역방향 광신호의 충돌을 방지할 수 있는 양방향 애드/드롭 다중화기를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따라 양단에 광도파로가 연결되어있으며, 상기 광도파로를 통해 순방향으로 진행하는 광신호와 역방향으로 진행하는 광신호에 채널을 추가 및 제거하기 위한 양방향 애드/드롭 다중화기는,
입력된 순방향 광신호를 채널별로 역다중화하고, 상기 역다중화된 채널들에 대해 채널을 추가 또는 제거하며, 상기 증가 또는 감소된 채널들을 다중화하여 출력하는 순방향 광도파로열 격자와;
입력된 역방향 광신호를 채널별로 역다중화하고, 상기 역다중화된 채널들에 대해 채널을 추가 또는 제거하며, 상기 증가 또는 감소된 채널들을 다중화하여 출력하는 역방향 광도파로열 격자와;
상기 순방향 광도파로열 격자에 순방향 광신호를 입력시키며, 상기 역방향 광도파로열 격자로부터 입력되는 역방향 광신호는 상기 광섬유로 출력하는 제1 써큘레이터와;
상기 순방향 광도파로열 격자에 역방향 광신호를 입력시키며, 상기 순방향 광도파로열 격자로부터 입력되는 순방향 광신호는 상기 광섬유로 출력하는 제2 써큘레이터를 포함한다.
도 1 및 도 2는 종래의 양방향 애드/드롭 다중화기를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 애드/드롭 다중화기를 나타내는 도면.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 애드/드롭 다중화기를 나타내는 도면이다. 상기 양방향 애드/드롭 다중화기는 제1 커넥터(32), 제1 써큘레이터(36), 순방향 광도파로열 격자(37), 역방향 광도파로열 격자(38), 제2 써큘레이터(39) 및 제2 커넥터(40)로 구성된다.
우선, 순방향 광신호(34)의 진행 과정에 대해 기술하면 하기하는 바와 같다. 상기 제1 커넥터(32)는 외부 광도파로(31)와 내부 광도파로(33)를 연결하는 기능을 한다. 상기 제1 커넥터(32)를 통해 입력된 3채널(λ1, λ3및 λ5)의 순방향 광신호(34)는 순방향 광도파로열 격자(37)의 역다중화 단자인 5번 단자로 입력된다. 5번 단자에서 역다중화되어 출력된 채널들(λ1, λ3및 λ5)은 6'번, 7'번 및 8'번 단자로 각각 입력된다. 상기 6'번, 7'번 및 8'번 단자는 각각 6번, 7번 및 8번 단자와 연결되며, 상기 6번, 7번 및 8번 단자로부터 출력된 채널들(λ1, λ3및 λ5)은 다중화 단자인 5'번 단자로 입력된다. 상기 5'번 단자는 상기 채널들(λ1, λ3및 λ5)을 다중화하여 상기 제2 써큘레이터(39)로 출력한다. 상기 제2 써큘레이터(39)는 상기 순방향 광신호(34)를 상기 제2 커넥터(40)로 출력한다.
다음으로, 역방향 광신호(35)의 진행 과정에 대해 기술하면 하기하는 바와 같다.상기 제2 커넥터(40)를 통해 입력된 3채널(λ2, λ4및 λ6)의 역방향광신호(35)는 역방향 광도파로열 격자(38)의 역다중화 단자인 1'번 단자로 입력된다. 1'번 단자에서 역다중화되어 출력된 채널들(λ2, λ4및 λ6)은 2번, 3번 및 4번 단자로 각각 입력된다. 2번, 3번 및 4번 단자는 각각 2'번, 3'번 및 4'번 단자와 연결되며, 2'번, 3'번 및 4'번 단자로부터 출력된 채널들(λ2, λ4및 λ6)은 다중화 단자인 1번 단자로 입력된다. 상기 1번 단자는 상기 채널들(λ2, λ4및 λ6)을 다중화하여 상기 제1 써큘레이터(36)로 출력한다. 상기 제1 써큘레이터(36)는 상기 역방향 광신호(35)를 상기 제1 커넥터(32)로 출력한다.
바람직하게는, 상기 순방향 광신호(34)의 채널 파장들(λ1, λ3및 λ5)과 상기 역방향 광신호(35)의 채널 파장들(λ2, λ4및 λ6)은 서로 다르다. 이러한 경우에, 상기 순방향 광신호(λ1, λ3또는 λ5)의 채널 파장을 가지는 상대강도 잡음(미도시)은 상기 제2 커넥터(40)에서 발생되어 상기 제2 써큘레이터(39)로 입력되고, 상기 제2 써큘레이터(39)는 상기 상대강도 잡음을 상기 역방향 광도파로열 격자(38)의 1'번 단자로 입력시킨다. 그러나, 상기 상대강도 잡음의 파장에 대응하는 단자는 없으므로 상기 상대강도 잡음은 차단된다.
또한, 상기 역방향 광신호(λ2, λ4또는 λ6)의 채널 파장을 가지는 상대강도 잡음(미도시)은 상기 제1 커넥터(32)에서 발생되어 상기 제1 써큘레이터(36)로 입력되고, 상기 제1 써큘레이터(36)는 상기 상대강도 잡음을 상기 순방향 광도파로열 격자(37)의 5번 단자로 입력시킨다. 그러나, 상기 상대강도 잡음의 파장에 대응하는 단자는 없으므로 상기 상대강도 잡음은 차단된다.
또한, 상기 순방향 광신호(34)의 진행 경로와 상기 역방향 광신호(35)의 진행 경로가 다르므로, 상기 순방향 광신호(34)와 역방향 광신호(35)의 충돌도 발생하지 않는다.
이해의 편이를 위하여, 채널 추가 또는 제거에 대한 설명은 하지 않았으나, 간략히 기술하면 하기하는 바와 같다.
도 3에 도시된 양방향 애드/드롭 다중화기에서 2채널(λ1및 λ3)의 순방향 광신호에 채널(λ5)을 추가하는 경우, 순방향 광도파로열 격자(37)의 5번 단자로 입력된 상기 순방향 광신호는 역다중화된다. 상기 역다중화된 채널들(λ1및 λ3)은 각각 6'번 및 7'번 단자로 입력되며, 상기 추가되는 채널(λ5)은 8번 단자로 입력된다. 결과적으로, 5'번 단자로 입력되어 다중화된 채널들(λ1, λ3및 λ5)은 제2 써큘레이터(39)를 거쳐서 제2 커넥터(40)로 입력된다.
이와 유사한 방식으로, 도 3에 도시된 양방향 애드/드롭 다중화기에서 3채널(λ1, λ3및 λ5)의 순방향 광신호에서 특정 채널(λ5)을 제거하는 경우, 순방향 광도파로열 격자(37)의 5번 단자로 입력된 상기 순방향 광신호는 역다중화된다. 상기 역다중화된 채널들(λ1, λ3및 λ5)은 각각 6'번, 7'번 및 8'번 단자로 입력되며, 상기 8'번 단자로 입력된 채널(λ5)은 제거된다. 결과적으로, 5'번 단자로입력되어 다중화된 채널들(λ1및 λ3)은 제2 써큘레이터(39)를 거쳐서 제2 커넥터(40)로 입력된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 애드/드롭 다중화기는 순방향 광신호의 경로와 역방향 광신호의 경로를 다르게 함으로써, 상대강도 잡음을 차단하며 순방향 광신호와 역방향 광신호의 충돌을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 양단에 광도파로가 연결되어있으며, 상기 광도파로를 통해 순방향으로 진행하는 광신호와 역방향으로 진행하는 광신호에 채널을 추가 및 제거하기 위한 양방향 애드/드롭 다중화기에 있어서,
    입력된 순방향 광신호를 채널별로 역다중화하고, 상기 역다중화된 채널들에 대해 채널을 추가 또는 제거하며, 상기 증가 또는 감소된 채널들을 다중화하여 출력하는 순방향 광도파로열 격자와;
    입력된 역방향 광신호를 채널별로 역다중화하고, 상기 역다중화된 채널들에 대해 채널을 추가 또는 제거하며, 상기 증가 또는 감소된 채널들을 다중화하여 출력하는 역방향 광도파로열 격자와;
    상기 순방향 광도파로열 격자에 순방향 광신호를 입력시키며, 상기 역방향 광도파로열 격자로부터 입력되는 역방향 광신호는 상기 광섬유로 출력하는 제1 써큘레이터와;
    상기 순방향 광도파로열 격자에 역방향 광신호를 입력시키며, 상기 순방향 광도파로열 격자로부터 입력되는 순방향 광신호는 상기 광섬유로 출력하는 제2 써큘레이터를 포함함을 특징으로 하는 양방향 애드/드롭 다중화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 양방향 광도파로열 격자는 각각,
    입력된 광신호를 역다중화하여 출력하는 역다중화 단자와;
    상기 광신호로부터 역다중화된 채널들이 각각 입력되는 다수의 입력 단자와;
    상기 다수의 입력 단자와 각각 연결되며, 상기 입력 단자로 입력되는 채널을 출력하는 다수의 출력 단자와;
    상기 다수의 출력 단자로부터 출력된 채널들을 다중화하여 출력하는 다중화 단자를 포함함을 특징으로 하는 양방향 애드/드롭 다중화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양방향 애드/드롭 다중화기의 양단을 상기 광도파로에 연결하기위한 한 쌍의 커넥터를 더 구비함을 특징으로 하는 양방향 애드/드롭 다중화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 순방향 광신호와 역방향 광신호는 서로 다른 파장을 가짐을 특징으로 하는 양방향 애드/드롭 다중화기.
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