KR20020019796A - Free-space optical transmission apparatus with optical alignment function by using the visible optical signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자유공간 광전송장치에 관한 것으로써, 특히 가시광 영역에서 동작하는 레이저를 이용하여 송신부 광학계와 수신부 광학계를 정렬하는 기능을 갖는 가시광을 이용한 광학계 정렬 기능을 갖는 자유공간 광전송장치 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a free space optical transmission device, and more particularly, to a free space optical transmission device having an optical system alignment function using visible light having a function of aligning a transmitter optical system and a receiver optical system using a laser operating in a visible light region.
도 1a는 유선광선로를 이용한 광전송시스템이다.1A is an optical transmission system using a wired optical line.
도 1b는 무선광선로를 이용한 광전송시스템이다.1B is an optical transmission system using a wireless optical path.
도 1a 및 1b에서 광전송장치는 광신호의 전송을 위한 물리적 매체에 따라 나누어 진다. 자유공간 광전송장치(Free-Space Optical Transmission Appratus)는 광신호의 전송을 위한 물리적 매체로써 도 1a의 유선 광선로가 아닌 자유공간을 이용하는 광전송장치이다. 이와 같이, 광전송을 위한 물리적 매체로써 자유공간을 이용하는 광전송장치는 새로운 광통신망을 구축하고자 할 때 새로이 광선로를 포설하지 않고도 광통신망을 구축할 수 있어서 광선로 포설에 소요되는 경비를 절감할 수 있을 뿐 만 아니라 광통신망의 구축 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.1A and 1B, optical transmission apparatuses are divided according to physical media for transmitting optical signals. The free-space optical transmission device is an optical transmission device that uses free space instead of the wired optical path of FIG. 1A as a physical medium for transmitting an optical signal. As such, an optical transmission device using a free space as a physical medium for optical transmission can reduce the cost of laying optical fibers by constructing an optical communication network without installing a new optical fiber when a new optical communication network is to be constructed. In addition, there is an advantage that can shorten the construction time of the optical communication network.
도 2는 무선광선로를 이용한 광선송 시스템이 구성이다.2 is a configuration of a light transmission system using a wireless optical path.
자유공간을 이용하는 광전송장치는 크게 정렬시스템(202)을 포함하는 송신시스템과 정렬시스템(205)를 포함하는 수신시스템으로 구분되며, 송신시스템은 기능적인 측면에서 광을 송신하는 송광계(201)과 전기신호를 광신호로 변환하는 전광변환부(200)로 구분되며, 수신시스템은 기능적인 측면에서 광을 수신하는 수광계(204)와 광신호를 전기신호로 변환하는 광전변환부(203)로 구분할 수 있다.The optical transmission apparatus using the free space is largely divided into a transmission system including an alignment system 202 and a reception system including an alignment system 205. The transmission system includes a light transmission system 201 for transmitting light in terms of functionality. It is divided into an all-optical conversion unit 200 for converting an electric signal into an optical signal, and the receiving system is a light receiving system 204 for receiving light and a photoelectric conversion unit 203 for converting an optical signal into an electric signal in terms of functionality. Can be distinguished.
이러한 광전송장치에 있어서, 송광계와 수광계의 정렬을 위한 정렬시스템은 자유공간 광전송장치의 설치 및 유지 보수에 필수적이다.In such an optical transmission device, an alignment system for alignment of the light transmission system and the light reception system is essential for the installation and maintenance of the free space optical transmission device.
도 3은 정렬시스템을 이용한 송광계와 수광계를 나타낸 것이다.3 shows a light transmitter and a light receiver using an alignment system.
종래의 송광계와 수광계의 방법으로 3도에서는 정렬 망원경을 이용하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 송광계(201)의 송광계 광학축(301)과 정렬시스템(202)의 정렬계 광학축(302)간의 정밀한 광학축 정렬이 필요할 뿐 만 아니라, 수광계(204)의 수광계 광학축(304)과 정렬시스템(205)의 정렬계 광학축(305)간의 광학축 정렬이 필요하다.As a method of a conventional light transmitter and a light receiver, a method using an alignment telescope is used in FIG. 3. However, this method not only requires precise optical axis alignment between the optical system 301 of the light transmission system 201 and the optical system 302 of the alignment system 202, but also the optical system 204 of the light receiving system 204. Optical axis alignment between the light receiving system optical axis 304 and the alignment system optical axis 305 of the alignment system 205 is required.
도 4는 정렬시스템을 이용한 송광계와 수광계의 정렬을 나타낸 것이다.4 shows the alignment of a light transmitter and a light receiver using an alignment system.
도 4에서는 송광계 광학축(401)과 정렬계 광학축(402)가 어긋난 경우가 도시되어 있다. 상기 송광계 광학축(401)은 상기 정렬계 광학축(402)과 정렬되어야 하나 상기 송광계 광학축(401)과 상기 정렬계 광학축(402) 간의 정렬 광학축 정렬이 완벽하지 않은 경우 어긋나게 정렬된 송광계 광학축(403)이 나타나게 되어 송광계및 수광계의 정렬 시스템을 이용하여 송광계와 수광계를 정렬하더라도 송광계에서 송신된 광신호가 수광계의 수신범위를 벗어나기 때문에 통신이 불가능하게 된다.In FIG. 4, the case where the light transmission system optical axis 401 and the alignment system optical axis 402 are shift | deviated is shown. The light transmission system optical axis 401 should be aligned with the alignment system optical axis 402 but misaligned when the alignment optical axis alignment between the transmission system optical axis 401 and the alignment system optical axis 402 is not perfect. The light transmission system optical axis 403 appears so that even if the light transmission system and the light reception system are aligned using the alignment system of the light transmission system and the light reception system, communication is impossible because the optical signal transmitted from the light transmission system is out of the reception range of the light reception system. .
상기 한 바와 같이, 정렬 시스템을 이용하는 종래 기술은 송광계 및 수광계의 광학축과 정렬시스템의 광축을 정밀하게 조정하여야 하며, 특히 전송거리가 긴 경우에는 고감도의 정렬시스템을 이용하여야 한다.As described above, the prior art using the alignment system has to precisely adjust the optical axis of the light transmission system and the light reception system and the optical axis of the alignment system, and especially when the transmission distance is long, a high sensitivity alignment system should be used.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 자유공간 광전송시스템에 있어서 송신시스템의 송광계와 수신시스템의 수광계의 광학적 정렬을 용이하게 하는 기술에 관한 것으로, 특히 가시광 영역에서 동작하는 레이저 또는 발광다이오드를 이용하여 광학계의 정렬을 수행함으로써 설치 및 유지 보수가 용이한 가시광을 이용한 광학계 정렬 기능을 갖는 자유공간 광전송장치에 관한 것이다.In order to solve the above problems, the present invention relates to a technology for facilitating optical alignment of a light transmitting system of a transmission system and a light receiving system of a receiving system in a free space optical transmission system, in particular a laser operating in the visible region or The present invention relates to a free-space optical transmission device having an optical system alignment function using visible light that is easy to install and maintain by performing alignment of an optical system using a light emitting diode.
도 1a는 유선광선로를 이용한 광전송시스템이다.1A is an optical transmission system using a wired optical line.
도 1b는 무선광선로를 이용한 광전송시스템이다.1B is an optical transmission system using a wireless optical path.
도 2는 무선광선로를 이용한 광선송 시스템이 구성이다.2 is a configuration of a light transmission system using a wireless optical path.
도 3은 정렬시스템을 이용한 송광계와 수광계를 나타낸 것이다.3 shows a light transmitter and a light receiver using an alignment system.
도 4는 정렬시스템을 이용한 송광계와 수광계의 정렬을 나타낸 것이다.4 shows the alignment of a light transmitter and a light receiver using an alignment system.
도 5는 본 발명에 따른 광학적 정렬이 용이한 자유공간 광전송장치이다.5 is a free space optical transmission device with easy optical alignment according to the present invention.
도 6은 도 5에 따른 광전송장치의 광학계 정렬을 수행하기 위한 구성의 일례이다.6 is an example of a configuration for performing optical system alignment of the optical transmission device according to FIG. 5.
도 7은 본 발명에 따른 일례로 광전력 측정기를 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.7 is a system configuration of optical axis alignment between a light transmitter and a light receiver using an optical power meter as an example according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 또 다른 일례로 광속분배기를 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.8 is a system configuration related to optical axis alignment between a light transmitter and a light receiver using a light splitter as another example according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 일례로 광커플러(optical coupler)를 이용한송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.9 is a system configuration of optical axis alignment between a light transmitting system and a light receiving system using an optical coupler as another example according to the present invention.
도 10a는 본 발명에 따른 또 다른 일례로 정렬용 광학계를 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.10A illustrates a system configuration of optical axis alignment between a light transmitting system and a light receiving system using an alignment optical system as another example according to the present invention.
도 10b는 본 발명에 따른 또 다른 일례로 가시광 영역의 평행광원을 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.FIG. 10B is a system configuration of optical axis alignment between a light transmitting system and a light receiving system using a parallel light source in a visible light region as another example according to the present invention.
분 발명은 자유공간을 물리적 전송매체로 사용하는 자유공간 광전송장치에 관한 것으로써, 특히 가시광 영역에서 동작하는 레이저 또는 발광다이오드를 이용하여 광신호를 송신하는 송광계와 광신호를 수신하는 수광계 사이의 광학적 정렬을 간단하게 수행하여 설치 및 유지 관리가 용이해지는 가시광을 이용한 광학계 정렬 기능을 갖는 자유공간 광전송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a free space optical transmission device using free space as a physical transmission medium, and in particular, between a light transmission system for transmitting an optical signal using a laser or a light emitting diode operating in a visible light region and a light reception system for receiving the optical signal. The present invention relates to a free-space optical transmission device having an optical system alignment function using visible light which makes the optical alignment of the light source easy to perform installation and maintenance.
즉, 본 발명은 종래의 송광계와 수광계의 광학계간의 정렬을 위하여 별도의정렬을 위한 광학계 및 이들 광학계의 정밀한 정렬을 필요로 하는 것과 같은 정렬용 광학계에 대한 의존성을 감소시키기 위하여, 통신을 위한 송광계와 수광계의 광학계를 직접 이용하여 광학계의 정렬을 수행함으로써 가시광을 이용한 광학계 정렬 기능을 갖는 자유공간 광전송장치을 제공하는 것이다.That is, the present invention provides a method for communication, in order to reduce the dependence on the optical system for the separate alignment and the optical system for alignment such as requiring precise alignment of the optical system for alignment between the optical system of the conventional light transmission system and the light receiving system. The present invention provides a free-space optical transmission apparatus having an optical system alignment function using visible light by performing alignment of an optical system by directly using an optical system of a light transmitting system and a light receiving system.
자유공간 광전송장치에서 통신용으로 사용되는 광원의 파장은 주로 780㎚ ~ 830㎚ 대역 또는 1550㎚ 대역으로 육안으로 식별하는 것이 어렵다. 630㎚ 부근의 적색광원도 통신용으로 사용될 수 있으나 상대적으로 손실이 크고 광원의 파장이 짧아질수록 눈에 미치는 영향이 증가하므로 바람직하지 않다. 본 발명의 착안점은 630㎚ 부근 또는 그 이하의 가시광 영역에서 동작하는 레이저 또는 고출력 발광다이오드를 사용하여 육안으로 식별가능한 광신호를 통신용 송광계를 통하여 전송함으로써, 전송된 가시광이 맞은 편 수광계에 도달하는 지를 육안으로 판단하여 송광계와 수광계 사이의 정렬을 먼저 수행한 뒤, 정렬된 광학계에, 예를 들어 800㎚ 또는 1550㎚ 대역의 근적외선 영역에서 동작하는 통신용 광원을 연결함으로써 자유공간 광전송장치의 설치 및 유지보수를 쉽게 수행할 수 있다는 것이다.The wavelength of the light source used for the communication in the free space optical transmission device is mainly difficult to visually identify the 780nm ~ 830nm band or 1550nm band. A red light source near 630 nm may also be used for communication, but it is not preferable because the loss is relatively high and the effect on the eye increases as the wavelength of the light source is shortened. The focus point of the present invention is to reach the opposite light receiving system by transmitting visible light signals through the communication transmission system using a laser or a high power light emitting diode operating in the visible light region of 630 nm or less, through a communication transmitter. Visually determine whether or not the alignment between the transmitter and the light receiver is performed first, and then connected to the aligned optical system, for example, by connecting a communication light source operating in the near infrared region of the 800 nm or 1550 nm band. It is easy to install and maintain.
도 5는 본 발명에 따른 광학적 정렬이 용이한 자유공간 광전송장치이다.5 is a free space optical transmission device with easy optical alignment according to the present invention.
도 5에서는 광학계의 정렬이 수행된 후의 상태를 나타내고 있다. 양방향 통신이 가능한 자유공간 광전송장치를 구축하기 위해서는 각 장소에 송신부(520)와 수신부(530)가 동시에 설치되어야 하지만, 도 5에서는 본 발명의 기본원리를 설명하기 위하여 각 장소에 송신부 또는 수신부 만이 설치되어 있는 것으로 간략화 하였다. 이 광학적 정렬이 용이한 자유공간 광전송장치의 기본적인 구성은 다음과 같다. 상기의 시스템은 크게 송신부(520), 수신부(530), 정렬용 광모듈(540)로 구성되어 있다.5 shows a state after the alignment of the optical system is performed. In order to construct a free space optical transmission device capable of bidirectional communication, a transmitter 520 and a receiver 530 should be installed at each place at the same time. However, in FIG. 5, only a transmitter or a receiver is installed at each place to explain the basic principles of the present invention. It is simplified. The basic configuration of this free alignment optical transmission device is as follows. The system is largely composed of a transmitter 520, a receiver 530, and an alignment optical module 540.
상기 송신부(520)는 전기신호(500)를 광신호로 변환하여 광선로(502)로 전송하는 전광변환부(501)와 상기 광선로(502)를 통해 전송된 광신호를 송광계(504)에 연결하는 탈착이 가능한 광커넥터(503)와 상기 광커넥터(503)에 연결되어 입력된 광을 자유공간으로 전송하기 위한 송광계(504)로 구성되며, 상기 수신부(530)는 자유공간으로 전송된 광신호를 수신하는 수광계(505)와 상기 수광계(505)를 통해 출력되는 광신호를 광선로(507)와 연결하는 탈착이 가능한 광커넥터(506)와 상기 광선로(507)를 통해 전송된 광신호를 전기신호(509)로 변환하여 출력하는 광전변환부(508)로 구성되며, 상기 정렬용 광모듈(540)은 가시광 영역의 파장을 가지는 광원(511)과 상기 송광계(504) 및 수광계(505)에 직접 연결할 수 있는 광섬유인 광선로(512)와 광커넥터(510)로 구성되어 있다.The transmitter 520 converts the electrical signal 500 into an optical signal and transmits the optical signal to the optical path 502 and the optical signal transmitted through the optical path 502. It consists of a detachable optical connector 503 and a light transmission system 504 connected to the optical connector 503 for transmitting the input light to the free space, the receiver 530 is transmitted to the free space Through a light receiving system 505 for receiving the received optical signal and a removable optical connector 506 and the optical path 507 for connecting the optical signal output through the light receiving system 505 with the optical path 507. The photoelectric conversion unit 508 converts the transmitted optical signal into an electrical signal 509 and outputs the light signal. The alignment optical module 540 includes a light source 511 having a wavelength in the visible light region and the light transmission system 504. And an optical fiber 512 and an optical connector 510 which are optical fibers that can be directly connected to the light receiving system 505.
상기와 같이 상기 송광계(504) 및 상기 수광계(505)의 연결지점들을 착탈식 상기 광커넥터(503,506)와 상기 광선로(502,507)를 이용하는 것은 정렬용 광모듈(540)을 이용하여 상기 송광계(504)와 상기 수광계(505)의 정렬을 완료한 뒤 정렬된 상태를 유지한 상태에서 상기 전광변환기(501)와 상기 광전변환기(508)를 연결하는 과정을 용이하게 할 뿐 만 아니라, 수동소자로 구성된 광학계의 위치에 무관하게 상기 광전변환부(502) 및 상기 전광변환부(508)를 상기 광학계(504,505)와 분리하여 실내에서 운용할 수 있으므로 자유공간 광전송장치의 신뢰성을 높이고, 운용 및 유지보수를 쉽게 한다. 또한, 자유공간 광전송장치를 이와 같이 구성함으로써 전송용량의 증대가 필요할 경우 상기 전광변환기(501)와 상기 광전변환기(508)만을 교체하고 상기 송광계(504)와 상기 수광계(505)는 그대로 사용할 수 있으므로 간단하고 경제적이다.As described above, using the optical connectors 503 and 506 and the optical paths 502 and 507 to remove the connection points of the light transmitter 504 and the light receiver 505 may be performed using the alignment optical module 540. In addition to facilitating the process of connecting the photoelectric converter 501 and the photoelectric converter 508 in a state in which the alignment is completed after the alignment of the light receiving system 505 and the light receiving system 505 is completed. The photoelectric conversion unit 502 and the all-optical conversion unit 508 can be separated from the optical system 504 and 505 and operated indoors regardless of the position of the optical system composed of elements, thereby increasing the reliability of the free-space optical transmission device. Easy maintenance In addition, by configuring the free space optical transmission device in this manner, when the transmission capacity needs to be increased, only the all-optical converter 501 and the photoelectric converter 508 are replaced, and the light transmitting system 504 and the light receiving system 505 are used as they are. It is so simple and economical.
도 6은 도 5에 따른 광전송장치의 광학계 정렬을 수행하기 위한 구성의 일례이다.6 is an example of a configuration for performing optical system alignment of the optical transmission device according to FIG. 5.
도 6에서 송광계(603)의 정렬을 위하여 가시광 영역에서 동작하는 광원(600), 상기 광원(600)과 송광계(603)를 연결하기 위한 광선로(601)와 광커넥터(602)가 사용되고, 수광계(604)의 정렬을 위하여 가시광 영역의 파장을 가지는 광원(607), 상기 광원(607)과 수광계(604)를 연결하기 위한 광선로(606)와 광커넥터(605)가 사용된다.In FIG. 6, a light source 600 operating in the visible light region, an optical path 601 and an optical connector 602 for connecting the light source 600 and the light transmitter 603 are used to align the light transmitter 603. In order to align the light receiving system 604, a light source 607 having a wavelength in the visible light region, an optical path 606 and an optical connector 605 for connecting the light source 607 and the light receiving system 604 are used. .
먼저 송광계(603)의 경우, 도 5에서 나타난 정상적인 광전송장치에서 전광변환기, 광선로 및 광커넥터를 분리하여 탈장한 후, 정렬을 위한 가시광을 가진 광송신기(600)에 부착된 광선로(601)를 광커넥터(602)를 이용하여 송광계(603)에 부착한다. 이와 같이 구성될 경우 정렬을 위한 가시광을 가진 광송신기(600)에서 전송된 광신호는 송광계(603)을 거쳐 자유공간으로 전송되어 진다. 이 광신호는 육안으로 분별이 가능하므로 수광계(604)의 중심과 일치하도록 상기 송광계(603)의 광학축을 조정함으로써 상기 송광계(603)와 상기 수광계(604)의 광학축이 정렬되도록 한다. 상기 수광계(604)의 정렬을 위해서는 상기 수광계(604)에 연결된 광전변환부의 광커넥터를 탈장한 후 정렬을 위한 가시광을 가진 광송신기(607)에 연결 광커넥터를 부착하고 상기 송광계(603)와 동일한 방법으로 정렬을 수행한다.First, in the case of the light transmission system 603, after separating the all-optical converter, the optical path and the optical connector in the normal optical transmission device shown in Figure 5, the optical path 601 attached to the optical transmitter 600 having visible light for alignment ) Is attached to the light transmission system 603 using the optical connector 602. In this case, the optical signal transmitted from the optical transmitter 600 having visible light for alignment is transmitted to the free space through the light transmission system 603. Since the optical signal can be visually distinguished, the optical axes of the light transmitter 603 and the light receiver 604 are aligned by adjusting the optical axis of the light transmitter 603 to coincide with the center of the light receiver 604. do. To align the light receiving system 604, the optical connector of the photoelectric conversion unit connected to the light receiving system 604 is hermetically attached to the optical transmitter 607 having visible light for alignment, and the optical connector 603 is attached. Perform the sort in the same way as
상기의 과정을 통하여 상기 송광계(603)와 상기 수광계(604)의 광학축이 일치하도록 개략적으로 정렬한 후 상기 수광계(604)에 광전력을 측정하는 장치를 부착하여 광학축의 정렬을 최적화 할 수 있다.Through the above process, the optical axis of the light transmitter 603 and the light receiver 604 are roughly aligned, and an optical measuring device is attached to the light receiver 604 to optimize the alignment of the optical axis. can do.
도 7은 본 발명에 따른 광전력 측정기를 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.7 is a system configuration of the optical axis alignment of the light transmitter and the light receiver using the optical power meter according to the present invention.
도 7과 같은 정밀한 광학축 정렬을 위하여 전광변환기(701)의 광출력을 송광계(703)에 연결하고, 수광계(704)의 광출력부에 광전력측정기(707)를 부착한 후, 상기 광전력 측정기(707)에서 측정된 광전력의 세기가 최대화되도록 상기 송광계(703) 및 상기 수광계(704)의 광학축을 정밀하게 조정함으로 송광계(703)와 수광계(704)의 광학축 정렬을 최적화할 수 있다.After connecting the optical output of the all-optical converter 701 to the light transmission system 703, and attaching the optical power meter 707 to the optical output of the light receiving system 704, for precise optical axis alignment as shown in FIG. Optical axes of the light transmitter 703 and the light receiver 704 by precisely adjusting the optical axes of the light transmitter 703 and the light receiver 704 so as to maximize the intensity of the optical power measured by the optical power meter 707. Sorting can be optimized.
도 8은 본 발명에 따른 또 다른 일례로 광속분배기를 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.8 is a system configuration related to optical axis alignment between a light transmitter and a light receiver using a light splitter as another example according to the present invention.
도 8에서는 광속분배기(803)를 송광계 또는 수광계에 삽입하고, 통신용 광신호를 삽입하기 위한 광커넥터와는 별도로 가시광 광원(802)을 삽입할 수 있는 광학계(804)를 부착하여 통신용 광신호와 가시광 신호를 동시 또는 별도로 전송하여 광학계 정렬를 수행한다. 상기 광속분배기(803)는 근적외선 영역에서 동작하는 통신용 광신호를 통과시키는 반면, 상기 광학계(804)를 통하여 입사되는 가시광 영역의 광학계 정렬용 광신호를 반사시키는 것이다.In FIG. 8, the optical splitter 803 is inserted into a light transmission system or a light receiving system, and an optical system 804 for inserting a visible light source 802 separately from an optical connector for inserting a communication optical signal is attached to the optical signal for communication. Optical and optical signals are transmitted simultaneously or separately to perform optical alignment. The beam splitter 803 passes a communication optical signal operating in the near infrared region, but reflects the optical signal for aligning the optical system in the visible light region incident through the optical system 804.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 일례로 광커플러(Optical coupler)를 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.9 is a system configuration of optical axis alignment between a light transmitter and a light receiver using an optical coupler as another example according to the present invention.
도 9는 송광계 또는 수광계 외부에 광커플러(901)와 같이 가시광 영역에서 동작하는 정렬용 광신호로 가시광 광원(903)을 광섬유에 추가할 수 있는 광섬유 부품을 부착하여 통신용 광신호와 가시광 신호를 동시 또는 별도로 전송하여 광학계 정렬을 수행하는 것이다.9 is an optical signal for communication and visible light signal by attaching an optical fiber component for adding a visible light source 903 to an optical fiber as an alignment optical signal that operates in a visible light region, such as an optical coupler 901, outside the transmitter or the light receiver. It is to perform optical alignment by transmitting simultaneously or separately.
도 10a는 본 발명에 따른 또 다른 일례로 정렬용 광학계를 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.10A illustrates a system configuration of optical axis alignment between a light transmitting system and a light receiving system using an alignment optical system as another example according to the present invention.
도 10 a는 광학계 정렬을 위한 정렬 시스템에 가시광 영역에서 동작하는 가시광 광원(1001)을 직접 부착하거나, 상기 가시광 광원(1001)을 광섬유를 이용하여 입력시킬 수 있는 광학계(1002)를 부착하고 가시광 영역에서 동작하는 광신호를 정렬시스템을 이용하여 전송함으로써 송광계와 수광계의 광학축 정렬을 수행하는 것이다.10A shows a visible light region 1001 directly attaching a visible light source 1001 operating in a visible light region to an alignment system for optical alignment, or attaching an optical system 1002 capable of inputting the visible light source 1001 using an optical fiber. By transmitting the optical signal operating in the alignment system using the optical axis alignment of the transmitter and the light receiver.
도 10b는 본 발명에 따른 또 다른 일례로 가시광선 영역의 평행광원을 이용한 송광계와 수광계의 광학축 정렬에 관한 시스템 구성이다.FIG. 10B is a system configuration of optical axis alignment between a light transmitting system and a light receiving system using a parallel light source in a visible light region as another example according to the present invention.
도 10b는 가시광 영역에서 동작하는 평행(collimated) 광을 방출하는 평행광원광원(1003)의 광학축을 송광계 및 수광계의 광학축과 평행하도록 설치한 뒤, 상기 광원을 이용하여 송광계와 수광계의 광학축 정렬을 수행하는 것이다.10B shows an optical axis of a parallel light source 1003 that emits collimated light operating in the visible region in parallel with an optical axis of a light transmitter and a light receiver, and then uses the light source and the light receiver. To perform optical axis alignment.
본 발명은 자유공간 광전송시스템의 구현에 있어서, 특히 가시광 영역에서 동작하는 광원을 이용하여 광학계의 정렬을 간단하게 수행할 수 있는 자유공간 광전송장치에 관한 것으로, 상기 시스템의 설치 및 유지 보수를 용이하게 하고, 또한 광학계가 실제로 설치되는 위치와 상관없이 전기장치부를 분리하여 일정한 온도가 유지되는 실내에서 운용할 수 있으므로 시스템의 신뢰성을 향상시킨다. 또한, 광학계가 전기장치부와 완전히 분리되어 있으므로 광학계는 그대로 유지한 채 전기장치부만 교체함으로써 전송용량의 증대 등 시스템의 성능을 경제적으로 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a free-spatial optical transmission device that can easily perform the alignment of the optical system using a light source operating in the visible light region, particularly in the implementation of the free-spatial optical transmission system, and facilitates the installation and maintenance of the system. In addition, regardless of the position where the optical system is actually installed, it can be operated in a room where the constant temperature is maintained by separating the electrical unit to improve the reliability of the system. In addition, since the optical system is completely separated from the electric unit, it is possible to economically improve the performance of the system by increasing the transmission capacity by replacing only the electric unit while keeping the optical system intact.
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