KR20020096251A - Wavelength multiplexer - Google Patents

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KR20020096251A
KR20020096251A KR1020010034592A KR20010034592A KR20020096251A KR 20020096251 A KR20020096251 A KR 20020096251A KR 1020010034592 A KR1020010034592 A KR 1020010034592A KR 20010034592 A KR20010034592 A KR 20010034592A KR 20020096251 A KR20020096251 A KR 20020096251A
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이익희
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    • H04J14/02Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202Arrangements therefor

Abstract

PURPOSE: An apparatus for multiplexing a wavelength is provided to form a wavelength multiplexer adapted for a DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) system by obtaining a wavelength-independent characteristic and a characteristic of low loss. CONSTITUTION: A wavelength multiplexing apparatus includes a plurality of input light collimators(210), a reflective body(220), and an output light collimator(230). The input light collimators(210) are used for converting the light having an unspecified wavelength received from an input optical fiber(212) to parallel light. The input light collimators(210) are arrayed on a concentric circle around the output light collimator(230) if a spheric mirror is used as the reflective body(220). The output light of the input light collimator(210) is condensed on one focus by the reflective body(220) if the input light collimator(210) is arrayed on the concentric circle around the output light collimator(230). The output light collimator(230) is used for transmitting the condensed light into an output optical fiber(232).

Description

파장 다중화 장치{WAVELENGTH MULTIPLEXER}Wavelength Multiplexing Device {WAVELENGTH MULTIPLEXER}

본 발명은 광통신 부품에 관한 것으로서, 특히 파장 다중화 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to optical communication components, and more particularly, to a wavelength multiplexing device.

인터넷 및 멀티미디어 서비스의 발전은 초고속, 대용량의 정보 전송 능력을 요구하고 있으며, 그에 따라 통신 속도 및 통신 용량을 극대화하기 위한 노력들이 경주되고 있다.The development of the Internet and multimedia services require ultra-fast and high-capacity information transmission capability, and thus efforts are being made to maximize communication speed and communication capacity.

통신 속도 및 통신 용량을 향상시키기 위한 방법은 크게 세 가지로 구분된다. 첫째, TDM(Time Division Multiplexing, 시분할 다중화)과 같이 전자회로의 속도를 증가시키는 방식, 둘째, OTDM(Optical Time Division Multiplexing, 광학적 시분할 다중화)과 같이 광학적으로 짧은 펄스를 만들어 이를 다중화하는 방식, 세째, WDM(Wavelength Division Multiplexing, 파장 분할 다중화)과 같이 다수개의 파장을 하나의 광섬유를 통해 동시에 전송하는 방식이 그것이다.There are three ways to improve communication speed and communication capacity. First, to increase the speed of electronic circuits, such as TDM (Time Division Multiplexing), second, to make optically short pulses such as OTDM (Optical Time Division Multiplexing) and to multiplex them. This is a method of transmitting multiple wavelengths simultaneously through one optical fiber, such as WDM (Wavelength Division Multiplexing).

특히, 상기 파장 분할 다중화 방식은 다수의 파장 대역을 하나의 공통 광섬유를 통해 전송할 수 있도록 함으로써, 광섬유의 추가 설치없이 초고속, 대용량의 정보 전송이 가능하게 한다.In particular, the wavelength division multiplexing scheme enables a plurality of wavelength bands to be transmitted through one common optical fiber, thereby enabling ultra-high speed and large-capacity information transmission without additional installation of optical fibers.

도 1은 일반적인 WDM 시스템을 나타낸 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이WDM 시스템(100)은 다중화기(Multiplexer, 110), 광 증폭기(Optical Amplifier, 120), 애드드롭 다중화기(Add/drop Multiplexer, 130), 역다중화기(Demultiplexer, 140) 및 상기 구성 요소들간의 광신호 전달 매체인 광섬유(Optical fiber, f)를 포함한다.1 is a schematic diagram showing a general WDM system. As shown in FIG. 1, the WDM system 100 includes a multiplexer 110, an optical amplifier 120, an add / drop multiplexer 130, and a demultiplexer 140. And an optical fiber f that is an optical signal transmission medium between the components.

상기 다중화기(110)는 송신단에서 각각 변조된 여러 채널의 파장을 하나의 광섬유에 합성하여 출력하는 장치이다. 상기 광 증폭기(120)는 입력되는 광 신호를 전기 신호로 바꾸지 않고 직접 증폭시켜 출력하는 장치이다. 상기 애드드롭 다중화기(130)는 다중화된 광신호 중 특정 채널의 파장을 분리하여 하위 노드로 전달하는 장치이다. 상기 역다중화기(140)는 전송되어온 여러 채널의 광신호를 각 파장별로 분리하여 출력하는 장치이다.The multiplexer 110 is a device for synthesizing and outputting wavelengths of multiple channels, each of which is modulated at a transmitter, into one optical fiber. The optical amplifier 120 is a device for directly amplifying and outputting an input optical signal without changing it into an electrical signal. The add-drop multiplexer 130 is a device that separates the wavelength of a specific channel among the multiplexed optical signals and transmits the wavelength to a lower node. The demultiplexer 140 is an apparatus for separating and outputting optical signals of various channels for each wavelength.

도 2는 종래의 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치를 나타낸 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치는 광섬유 결합기를 이용한 방식으로서, 2 ×1 50:50 광섬유 결합기(OC)를 다단으로 연결하여 다수개의 파장을 다중화하는 방식이다.2 is a block diagram showing a wavelength multiplexing apparatus according to a first embodiment of the prior art. As shown in FIG. 2, the wavelength multiplexing device according to the first exemplary embodiment is a method using a fiber coupler, and multiplexes multiple wavelengths by connecting 2 × 1 50:50 fiber couplers (OC) in multiple stages. .

그러나, 상기 광섬유 결합기를 이용한 파장 다중화 장치는 입력 파장에는 무의존적이지만 각 단을 거칠 때마다 50 %의 파워 손실이 발생하는 등 손실이 크므로, 8 ×1 이하의 파장 분할 다중화에만 활용할 수 있으며, 8 ×1의 파장 분할 다중화시에도 -9dB의 삽입 손실이 발생하는 문제점이 있었다.However, the wavelength multiplexing device using the optical fiber coupler is independent of the input wavelength, but the loss is large such that 50% power loss occurs at each end, and thus can be used only for wavelength division multiplexing of 8 × 1 or less. The insertion loss of -9dB also occurs when the 8x1 wavelength division multiplexing is performed.

도 3은 종래의 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치를 나타낸 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 종래의 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치는 도파로열격자(Arrayed Waveguide Grating)를 이용한 방식으로서, 실리콘 웨이퍼 (SW)위에 광도파로열 격자(AWG)를 형성하여 다수 채널의 파장을 결합하거나 분리하는 방식이다.3 is a block diagram showing a wavelength multiplexing apparatus according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the wavelength multiplexing apparatus according to the second exemplary embodiment uses an arrayed waveguide grating, and forms an optical waveguide grating (AWG) on a silicon wafer (SW) to form multiple channels. It is a method of combining or separating the wavelengths.

그러나, 상기 도파로열 격자를 이용한 파장 다중화 장치는 파장의 결합과 분리를 동시에 수행할 수 있는 장점은 있으나, 각 입력 채널이 파장에 의존적이므로 미리 설정된 채널에 지정된 파장의 광신호만을 입력해야 한다는 확장성의 한계를 가지고 있으며, 제조 공정에 막대한 시설 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.However, the wavelength multiplexing apparatus using the waveguide grating has the advantage of simultaneously combining and separating the wavelengths, but since each input channel is wavelength dependent, only an optical signal having a specified wavelength must be input to a predetermined channel. It has limitations and has a problem of enormous facility costs in the manufacturing process.

도 4는 종래의 제3실시예에 따른 간섭 박막 필터를 이용한 파장 다중화 장치를 나타낸 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 종래의 제3실시예에 따른 파장 다중화 장치는 간섭 박막 필터(TF)를 이용한 방식으로서, 미국 특허 제5,786,915호 등에 개시된 바 있으며, 특정 파장 대역의 신호만을 투과시키고 나머지 대역의 파장은 반사하는 간섭 박막 필터(TF)를 광학 블록(OB)의 양면에 형성하고, 광 콜리메이터(C)를 통해 파장별 광신호를 입사시킴으로써, 서로 다른 파장의 광을 결합하거나 분리하는 방식이다.4 is a block diagram illustrating a wavelength multiplexing apparatus using an interference thin film filter according to a third exemplary embodiment. As shown in FIG. 4, the wavelength multiplexing apparatus according to the third exemplary embodiment uses an interference thin film filter (TF), and has been disclosed in US Pat. No. 5,786,915, etc., and transmits only a signal having a specific wavelength band and transmits the remaining band. The wavelength of is a method of combining or separating light of different wavelengths by forming a reflective interference thin film filter TF on both sides of the optical block OB and injecting an optical signal for each wavelength through the optical collimator C. .

그러나, 상기 간섭 박막 필터를 이용한 파장 다중화 장치는 도파로열 격자를 이용한 파장 다중화 장치와 마찬가지로 파장 의존 특성을 가진다는 확장성의 한계를 안고 있으며, 8 ×1의 파장 분할 다중화시 -6dB 정도의 삽입 손실이 발생하는 등 손실이 비교적 크다. 또한, 각 포트별 광학적 특성이 간섭 박막 필터에 의존하므로, 정밀한 간섭 박막 필터의 제조에 많은 어려움이 있으며, 점진적인 배치 형태를 가지고 있어 포트별 균일도를 높이는데 한계를 가지고 있다.However, the wavelength multiplexing device using the interference thin film filter has a limit of scalability that has a wavelength-dependent characteristic like the wavelength multiplexing device using the waveguide grating, and has an insertion loss of about -6 dB at 8 × 1 wavelength division multiplexing. The loss is relatively large. In addition, since the optical characteristics of each port depends on the interference thin film filter, there are many difficulties in the manufacture of the precise interference thin film filter, and it has a limit in increasing the uniformity of each port due to the progressive arrangement.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 파장 무의존 특성 및 저손실 특성을 가짐으로써 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 시스템에 적합한 파장 다중화 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a wavelength multiplexing device suitable for a Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) system by having a wavelength independent characteristic and a low loss characteristic.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 파장 다중화 장치에 있어서, 동심원 상에 배열되며 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와; 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사체 및; 상기 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치하며, 상기 반사체에 의해 집광된 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 출력 광 콜리메이터를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wavelength multiplexing apparatus, comprising: a plurality of input optical collimators arranged on concentric circles and converting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light; A reflector reflecting light output from the plurality of input light collimators and condensing at one focal point; Located at the center of the concentric circle of the input optical collimator, and provides an optical multiplexing device comprising an output optical collimator for inserting the light collected by the reflector into the output optical fiber.

또한, 본 발명은 파장 다중화 장치에 있어서, 동심원 상에 배열되며 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와; 내부에 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사면을 구비한 로드형 반사체와; 상기 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치하며, 상기 로드형 반사체의 반사면에 의해 집광된 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 제1 출력 광 콜리메이터와; 상기 제1 출력 광 콜리메이터에서 출력된 평행 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 제2 출력 광 콜리메이터를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a wavelength multiplexing device, comprising: a plurality of input optical collimators arranged on concentric circles and converting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light; A rod-shaped reflector having a reflective surface therein for reflecting light output from the plurality of input optical collimators and focusing at one focal point; A first output optical collimator positioned at the center of the concentric circle of the input optical collimator and converting the light collected by the reflecting surface of the rod-shaped reflector into parallel light; And a second output optical collimator for inserting parallel light output from the first output optical collimator into an output optical fiber.

또한, 본 발명은 파장 다중화 장치에 있어서, 양단에 개구부를 형성한 홀더와; 상기 홀더의 일단에서 동심원 형태로 배열되며 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와; 상기 홀더의 타단에 설치되며, 내부에 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사면을 구비한 로드형 반사체와; 상기 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치하며, 상기 로드형 반사체의 반사면에 의해 집광된 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 제1 출력 광 콜리메이터와; 상기 제1 출력 광 콜리메이터에서 출력된 평행 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 제2 출력 광 콜리메이터와; 상기 입력 광 콜리메이터의 외주면에 설치되며, 전압 인가에 따라 상기 입력 광 콜리메이터의 축 방향 위치를 가변시키는 변위 발생부를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a wavelength multiplexing device, comprising: a holder having openings at both ends; A plurality of input optical collimators arranged concentrically on one end of the holder and converting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light and outputting the parallel light; A rod-shaped reflector installed at the other end of the holder and having a reflective surface therein for reflecting light output from the plurality of input optical collimators to focus at one focal point; A first output optical collimator positioned at the center of the concentric circle of the input optical collimator and converting the light collected by the reflecting surface of the rod-shaped reflector into parallel light; A second output optical collimator for inserting parallel light output from the first output optical collimator into an output optical fiber; It is provided on the outer circumferential surface of the input optical collimator, and provides a wavelength multiplexing device comprising a displacement generating unit for varying the axial position of the input optical collimator in accordance with the application of voltage.

도 1은 일반적인 WDM 시스템을 나타낸 개략도,1 is a schematic diagram showing a typical WDM system,

도 2는 종래의 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치를 나타낸 구성도,2 is a block diagram showing a wavelength multiplexing apparatus according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 종래의 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치를 나타낸 구성도,3 is a block diagram showing a wavelength multiplexing apparatus according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 종래의 제3실시예에 따른 파장 다중화 장치를 나타낸 구성도,4 is a block diagram showing a wavelength multiplexing apparatus according to a third embodiment of the present invention;

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 파장 다중화 장치의 다중화 원리를 나타낸 개략도,5A to 5C are schematic diagrams showing the multiplexing principle of the wavelength multiplexing apparatus of the present invention;

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 파장 다중화 장치에 사용되는 광 콜리메이터의 작동 원리를 나타낸 개략도,6A to 6D are schematic diagrams showing the operating principle of the optical collimator used in the wavelength multiplexing apparatus of the present invention;

도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도,7 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치의 입력 광콜리메이터와 출력 광콜리메이터의 배열을 나타낸 구성도,8 is a configuration diagram showing an arrangement of an input optical collimator and an output optical collimator of a wavelength multiplexing apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도,9 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치의 상세 구성도,10 is a detailed block diagram of a wavelength multiplexing apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention;

도 11은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도,11 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a third preferred embodiment of the present invention;

도 12는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도,12 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a fourth preferred embodiment of the present invention;

도 13은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도,13 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention;

도 14는 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도,14 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a sixth preferred embodiment of the present invention;

도 15a 및 도 15b는 본 발명의 변위 발생부에 의한 광 감쇠 원리를 나타낸 도면,15a and 15b is a view showing the principle of light attenuation by the displacement generator of the present invention,

도 16은 본 발명의 바람직한 제7실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도,16 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a seventh preferred embodiment of the present invention;

도 17은 본 발명의 응용예에 따른 8 ×1 파장 다중화 장치를 나타낸 도면,17 is a view showing an 8 × 1 wavelength multiplexing device according to an application of the present invention,

도 18은 본 발명의 응용예에 따른 64 ×1 파장 다중화 장치를 나타낸 도면.18 illustrates a 64 x 1 wavelength multiplexing device in accordance with an application of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

210, 310 : 입력 광 콜리메이터 220 : 반사체210, 310: input optical collimator 220: reflector

230 : 출력 광 콜리메이터 320 : 로드형 반사체230: output optical collimator 320: rod type reflector

330 : 제1 출력 광 콜리메이터 340 : 제2 출력 광 콜리메이터330: first output optical collimator 340: second output optical collimator

950, 1050 : 변위 발생부950, 1050: displacement generator

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 파장 다중화 장치의 다중화 원리를 나타낸 개략도이고, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 파장 다중화 장치에 사용되는 광 콜리메이터의 작동 원리를 나타낸 개략도이다.5A to 5C are schematic diagrams showing the multiplexing principle of the wavelength multiplexing apparatus of the present invention, and FIGS. 6A to 6D are schematic diagrams showing the operating principle of the optical collimator used in the wavelength multiplexing apparatus of the present invention.

본 발명의 파장 다중화 장치는 포물 거울(Paraboloidal Mirror) 혹은 구면거울(Spherical Mirror)과 같은 반사체의 반사 원리와 광 콜리메이터(Optical Collimator)의 평행 광 출력 및 집광 원리를 이용한다.The wavelength multiplexing apparatus of the present invention utilizes the reflection principle of a reflector such as a paraboloidal mirror or a spherical mirror and the parallel light output and light collection principle of an optical collimator.

도 5a에 도시된 바와 같이 포물 거울(10)의 반사면에 입사된 각 평행 광은 반사되어 하나의 초점에 맺히게 된다. 즉, 각 평행 광은 포물 거울의 가상 중심축과의 거리(H1≠H2)가 서로 다르더라도 하나의 초점(F1)에 집광된다.As shown in FIG. 5A, each parallel light incident on the reflecting surface of the parabolic mirror 10 is reflected to form a single focal point. That is, each parallel light is condensed at one focal point F 1 even if the distance H 1 ≠ H 2 from the parabolic mirror is different from each other.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이 구면 거울(20)의 가상 중심축과의 거리(H1= H2)가 동일한 평행광은 하나의 초점(F2)에 맺히게 된다. 즉, 상기 구면 거울의 경우에는 포물 거울과는 달리 포물 거울의 가상 중심축과의 거리가 같은 평행광만 하나의 초점에 집광되며, 포물 거울의 가상 중심축과의 거리가 다른 평행광은 다른 위치의 초점(F1, F3)에 집광된다.In addition, as illustrated in FIG. 5B, parallel light having the same distance (H 1 = H 2 ) from the virtual central axis of the spherical mirror 20 is formed at one focal point F 2 . That is, in the case of the spherical mirror, unlike the parabolic mirror, only parallel light having the same distance from the virtual center axis of the parabolic mirror is focused at one focal point, and parallel light having a different distance from the virtual center axis of the parabolic mirror is different from the parabolic mirror. Is focused at the focal points F 1 and F 3 .

또한, 본 발명의 파장 다중화 장치는 포물 거울이나 구면 거울 대신에 도 5c에 도시된 바와 같이 내부에 반사면(32)을 구비한 로드형 반사체(30)를 이용할 수 있다. 상기 로드형 반사체(30)는 내부에 포물 반사면 혹은 구면 반사면이 형성되어 있어 입사된 평행 광을 하나의 초점에 집광시킨다. 상기 로드형 반사체(30)의 반사면을 구면 반사면으로 형성하는 경우, 가상 중심축과의 거리(H1= H2)가 같은 평행광만 하나의 초점(F2)에 집광되며, 구면 거울의 가상 중심축과의 거리가 다른 평행광은 다른 위치의 초점(F1, F3)에 집광된다.In addition, the wavelength multiplexing apparatus of the present invention may use a rod type reflector 30 having a reflecting surface 32 therein as shown in FIG. 5C instead of a parabolic mirror or a spherical mirror. The rod-shaped reflector 30 has a parabolic reflective surface or a spherical reflective surface formed therein to focus the incident parallel light at one focal point. When the reflective surface of the rod-shaped reflector 30 is formed as a spherical reflective surface, only parallel light having the same distance (H 1 = H 2 ) with the virtual central axis is focused at one focal point F 2 , and the spherical mirror Parallel light having a different distance from the virtual central axis of is focused at the focal points F 1 and F 3 at different positions.

본 발명의 파장 다중화 장치는 상술한 바와 같이 포물 거울과 구면 거울 혹은 포물 반사면과 구면 반사면에 평행 광을 입사시키면 하나의 초점에 집광되는 원리를 이용한다. 따라서, 본 발명의 파장 다중화 장치는 각 채널당 파장이나 파장 간격에 독립적인 파장 무의존적 특성과 저손실 특성을 가진다.The wavelength multiplexing apparatus of the present invention uses the principle of focusing at one focal point when parallel light is incident on the parabolic mirror and the spherical mirror or on the parabolic reflecting surface and the spherical reflecting surface as described above. Accordingly, the wavelength multiplexing apparatus of the present invention has a wavelength independent characteristic and a low loss characteristic independent of the wavelength or the wavelength spacing for each channel.

한편, 상기 구면 거울 및 구면 반사면은 포물 거울 및 포물 반사면에 비해 형상 가공이 용이하고, 가격이 저렴하여 경제적으로 유리할 뿐만 아니라 초점에 입사되는 각도를 작게 할 수 있으므로, 본 발명의 파장 다중화 장치에 바람직하다.On the other hand, the spherical mirror and the spherical reflecting surface is easier to form the shape than the parabolic mirror and the parabolic reflecting surface, the price is cheap and economically advantageous, and can also reduce the angle of incidence to the focus, the wavelength multiplexing apparatus of the present invention Is preferred.

즉, 초점에 집광되는 광을 수광하기 위해서는 수광 수단으로 이용되는 광 콜리메이터의 수광각을 고려해야 하는데, 구면 거울이나 구면 반사면을 이용할 경우 포물 거울이나 포물 반사면을 이용할 경우에 비해 작은 수광각을 가진 광 콜리메이터를 이용할 수 있으므로, 본 발명에 적용할 수 있는 광 콜리메이터의 선택폭이 넓어진다.In other words, in order to receive the light focused at the focus, the light receiving angle of the optical collimator used as the light receiving means should be considered. When using a spherical mirror or a spherical reflecting surface, the light receiving angle has a smaller light receiving angle than a parabolic mirror or a parabolic reflecting surface. Since an optical collimator can be used, the selection range of the optical collimator applicable to this invention becomes wider.

한편, 상기 포물 거울과 구면 거울 혹은 포물 반사면과 구면 반사면과 같은 반사체에 평행 광을 입사시키고, 하나의 초점에 집광된 광을 수광하기 위한 수단으로는 광 콜리메이터를 이용한다. 상기 광 콜리메이터는 광섬유 끝단에 렌즈를 부착한 것으로, 광섬유로부터 공기중으로 광이 출사될 때 평행하게 출사시킴과 동시에 평행하게 입사되는 광을 집광하여 광섬유 내에 입사시킨다.On the other hand, an optical collimator is used as a means for injecting parallel light into a reflector such as a parabolic mirror and a spherical mirror or a parabolic reflecting surface and a spherical reflecting surface and receiving light focused at one focal point. The optical collimator attaches a lens to an optical fiber end, and when light is emitted from the optical fiber into the air, the optical collimator emits light in parallel, and simultaneously collects light incident in parallel and enters the optical fiber.

도 6a에 도시된 바와 같이 반사체에 평행 광을 입사시키는 입력 광 콜리메이터로는 입력 광섬유를 통해 입사된 광을 평행 광으로 출력하는 렌즈를 사용한다. 상기 입력 광 콜리메이터로는 입력 광섬유가 접합된 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용할 수 있다. 상기 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN렌즈는 입력 광섬유를 통해 입사된 광을 평행 광으로 전환하여 출력한다.As shown in FIG. 6A, a lens for outputting light incident through the input optical fiber as parallel light is used as an input light collimator for injecting parallel light to the reflector. As the input optical collimator, a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens in which an input optical fiber is bonded may be used. The 0.23 pitch pitch lens or 0.25 pitch pitch lens converts the light incident through the input optical fiber into parallel light and outputs the parallel light.

도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이 하나의 초점에 집광된 광을 수광하기 위한 출력 광 콜리메이터로는 평행광이 아닌 수렴 혹은 발산하는 광을 촛점에 모으는 렌즈를 사용한다. 상기 출력 광 콜리메이터로는 출력 광섬유가 접합된 0.50 Pitch GRIN 렌즈 혹은 0.29 Pitch GRIN 렌즈를 사용할 수 있다. 상기 0.50 Pitch GRIN 렌즈는 일단면에 집광된 광을 출력 광섬유에 입사시킨다. 상기 0.29 Pitch GRIN 렌즈는 일단면과 일정 거리 이격된 지점에 집광된 광을 수광하여 출력 광섬유에 입사시킨다.As shown in FIGS. 6B and 6C, as an output light collimator for receiving light focused at one focal point, a lens that focuses converged or divergent light rather than parallel light is used. As the output optical collimator, a 0.50 pitch pitch lens or a 0.29 pitch pitch lens in which an output optical fiber is bonded may be used. The 0.50 pitch pitch lens injects light collected at one end into the output optical fiber. The 0.29 Pitch GRIN lens receives the light collected at a point spaced from the one surface by a predetermined distance and enters the output optical fiber.

도 6d에 도시된 바와 같이 하나의 초점에 집광된 광을 수광하여 출력 광섬유에 입사시키는 수단으로는 입사된 광을 평행 광으로 출력하고, 출력된 평행 광을 촛점에 집광시키는 두 개의 렌즈를 사용한다. 상기 수단으로는 두 개의 0.23 Pitch GRIN 렌즈 혹은 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용할 수 있다. 즉, 첫 번째 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈는 일단면에 집광된 광을 평행 광으로 전환하여 출력하고, 두 번째 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈는 일단면에 입사된 평행 광을 출력 광섬유에 입사시킨다.As shown in FIG. 6D, two lenses for receiving the light focused at one focal point and incident the light into the output optical fiber are used to output the incident light as parallel light and to focus the output parallel light at the focal point. . As the means, two 0.23 pitch pitch lenses or 0.25 pitch pitch lenses may be used. That is, the first 0.23 Pitch GRIN lens or 0.25 Pitch GRIN lens converts the light condensed at one end into parallel light, and the second 0.23 Pitch GRIN lens or 0.25 Pitch GRIN lens outputs parallel light incident at one end Incident on the optical fiber.

도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치의 입력 광 콜리메이터와 출력 광 콜리메이터의 배열을 나타낸 구성도이다.7 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows an arrangement of an input optical collimator and an output optical collimator of the wavelength multiplexing device according to the first preferred embodiment of the present invention. It is a block diagram shown.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 파장 다중화 장치(200)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(210), 반사체(220) 및 출력광 콜리메이터(230)를 포함한다.As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the wavelength multiplexing apparatus 200 according to the first preferred embodiment of the present invention includes a plurality of input light collimators 210, reflectors 220, and output light collimators 230. .

상기 입력 광 콜리메이터(210)는 입력 광섬유(212)로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 입력 광 콜리메이터(210)는 반사체(220)로서 구면 거울을 사용할 경우, 출력 광 콜리메이터(230)를 중심으로 동일한 반경(R) 내에 위치한 동심원 상에 배열한다. 상기 입력 광 콜리메이터(210)를 동심원 상에 배열하게 되면, 입력 광 콜리메이터(210)에서 출력된 평행 광이 한 초점에 집광된다. 상기 입력 광 콜리메이터(210)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈 혹은 0.25 Pitch GRIN 렌즈와 같이 평행광을 출력하는 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.The input optical collimator 210 is a means for converting light of an unspecified wavelength input from the input optical fiber 212 into parallel light and outputting the parallel light. When the input optical collimator 210 uses a spherical mirror as the reflector 220, the input optical collimator 210 is arranged on a concentric circle located within the same radius R about the output optical collimator 230. When the input optical collimator 210 is arranged on a concentric circle, parallel light output from the input optical collimator 210 is focused at one focal point. As the input optical collimator 210, it is preferable to use a lens that outputs parallel light, such as a 0.23 Pitch GRIN lens or a 0.25 Pitch GRIN lens.

상기 반사체(220)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(210)에서 각각 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 수단이다. 상기 반사체(220)로는 포물 거울 혹은 구면 거울을 사용할 수 있으며, 상술한 바와 같은 이유로 구면 거울이 바람직하다. 상기 반사체(220)로는 무기물이 코팅된 구면경을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 무기물 코팅 구면경은 구면 연마된 유리 위에 SiO2혹은 TiO2와 같은 무기물을 코팅한 것으로, 넓은 파장 영역에서 높은 반사율을 가진다.The reflector 220 is a means for reflecting the light output from each of the plurality of input light collimator 210 to focus at one focal point. A parabolic mirror or a spherical mirror may be used as the reflector 220, and a spherical mirror is preferable for the above reasons. As the reflector 220, it is preferable to use a spherical mirror coated with an inorganic material. The inorganic coating spherical mirror is coated with an inorganic material such as SiO 2 or TiO 2 on spherical polished glass, and has a high reflectance in a wide wavelength range.

상기 출력 광 콜리메이터(230)는 반사체(220)에 의해 집광된 광을 출력 광섬유(232)로 삽입시키는 수단이다. 상기 출력 광 콜리메이터(230)는 반사체로 구면 거울을 사용할 경우, 동심원 상에 배열된 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치한다. 상기 출력 광 콜리메이터(230)는 반사체에 의해 반사된 광과 반사체의 가상 중심축이 이루는 각인 입사각이 수광각(Acceptance Angle)보다 작은 경우 반사된 광 전체를 수광한다. 즉, 상기 출력 광 콜리메이터(230)의 수광각이 55°인 경우, 입사각이 22.5°보다 작은 경우에는 전 량의 광을 수광할 수 있다. 또한, 상기 출력 광 콜리메이터(230)의 입사각은 출력 광섬유(232)의 개구수(Numerical Aperture, NA)보다 작은 각이어야 하는데, 이를 위해서는 광 콜리메이터와 반사체의 반사면과의 거리, 반사체의 곡률 반경 및 렌즈와 광섬유간의 거리를 조절해야 한다. 상기 출력 광 콜리메이터(230)로는 0.29 Pitch GRIN 렌즈나 0.50 Pitch GRIN 렌즈 등 수렴하거나 발산하는 광을 모아줄 수 있는 렌즈를 사용하는 것이 바람직하며, 응용예에 따라서는 GRIN 렌즈에서의 찌그러짐 현상(Distortion)을 보정해 주는 Plano-convex GRIN 렌즈를 사용할 수 있다.The output light collimator 230 is a means for inserting the light collected by the reflector 220 into the output optical fiber 232. The output optical collimator 230 is located at the center of the concentric circle of the input optical collimator arranged on the concentric circle when using a spherical mirror as a reflector. The output light collimator 230 receives the reflected light when the angle of incidence formed by the light reflected by the reflector and the virtual central axis of the reflector is smaller than an acceptance angle. That is, when the light receiving angle of the output optical collimator 230 is 55 °, when the incident angle is smaller than 22.5 °, the entire amount of light may be received. In addition, the angle of incidence of the output optical collimator 230 should be an angle smaller than the numerical aperture (NA) of the output optical fiber 232. For this purpose, the distance between the optical collimator and the reflecting surface of the reflector, the radius of curvature of the reflector, The distance between the lens and the fiber should be adjusted. As the output optical collimator 230, it is preferable to use a lens capable of collecting light that converges or diverges, such as a 0.29 Pitch GRIN lens or a 0.50 Pitch GRIN lens, and according to an application example, distortion in a GRIN lens Plano-convex GRIN lenses can be used to compensate.

도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치의 상세 구성도이다.9 is a schematic diagram showing a configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a detailed configuration diagram of a wavelength multiplexing apparatus according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치(300)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(310), 로드형 반사체(320), 제1 출력 광 콜리메이터(330) 및 제2 출력 광 콜리메이터(340)로 구성되며, 상기 구성 요소들이 장착되는 홀더(350)를 포함한다. 상기 홀더(350)는 로드형 반사체(320)와의 접합면에 접착제(352)를 도포하여 로드형 반사체(320)와 접합된다.9 and 10, the wavelength multiplexing apparatus 300 according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of input optical collimators 310, a rod-shaped reflector 320, and a first output optical collimator 330. ) And a second output optical collimator 340, and includes a holder 350 to which the components are mounted. The holder 350 is bonded to the rod-shaped reflector 320 by applying an adhesive 352 to the bonding surface with the rod-shaped reflector 320.

상기 입력 광 콜리메이터(310)는 입력 광섬유(312)로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 입력 광 콜리메이터(310)는 로드형 반사체(320)의 반사면(322)을 구면으로 형성할 경우, 제2 출력 광 콜리메이터(340)를 중심으로 동일한 반경 내에 위치한 동심원 상에 배열한다. 상기 입력 광 콜리메이터(310)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.The input optical collimator 310 is a means for converting light of an unspecified wavelength input from the input optical fiber 312 into parallel light and outputting the parallel light. When the input optical collimator 310 is formed as a spherical reflective surface 322 of the rod-shaped reflector 320, the input optical collimator 310 is arranged on a concentric circle located within the same radius around the second output optical collimator 340. As the input optical collimator 310, it is preferable to use a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens.

상기 로드형 반사체(320)는 내부에 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터(310)에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사면(322)을 구비한 반사체이다. 상기 로드형 반사체(320)는 로드형 유리체의 일단면에 무기물을 코팅한 반사체이다. 상기 반사면(322)은 포물형 혹은 구면형으로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 구면형으로 형성한다.The rod-shaped reflector 320 is a reflector having a reflection surface 322 that reflects the light output from the plurality of input light collimator 310 to focus at one focal point. The rod-shaped reflector 320 is a reflector coated with an inorganic material on one end surface of the rod-shaped glass body. The reflective surface 322 may be formed in a parabolic or spherical shape, preferably formed in a spherical shape.

상기 제1 출력 광 콜리메이터(330)는 로드형 반사체(320)의 반사면(322)에 의해 집광된 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 제1 출력 광 콜리메이터(330)는 로드형 반사체(320)의 반사면(322)을 구면형으로 형성할 경우, 상기 입력 광 콜리메이터(310)의 동심원 중심에 위치한다. 상기 제1 출력 광 콜리메이터(330)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.The first output light collimator 330 is a means for converting the light collected by the reflecting surface 322 of the rod-shaped reflector 320 into parallel light. When the first output optical collimator 330 is formed in the spherical shape of the reflective surface 322 of the rod-shaped reflector 320, the first output optical collimator 330 is located at the center of the concentric circle of the input optical collimator 310. As the first output optical collimator 330, it is preferable to use a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens.

상기 제2 출력 광 콜리메이터(340)는 제1 출력 광 콜리메이터(330)에서 출력된 평행 광을 출력 광섬유(342)로 삽입시키는 수단이다. 상기 제2 출력 광 콜리메이터(340)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.The second output optical collimator 340 is a means for inserting parallel light output from the first output optical collimator 330 into the output optical fiber 342. As the second output optical collimator 340, it is preferable to use a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens.

한편, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 파장 다중화 장치는 출력 광 콜리메이터로 입사되는 광의 입사각이 비교적 크기 때문에, 출력 광섬유에 다중화된 광을 입사시키기 위한 조건을 만족시키기 위해 출력 광 콜리메이터의 렌즈 조합이 다소 복잡해질 가능성이 있다. 이를 해소하기 위한 실시예가 도 11 내지 도 13에 개시되어 있다.On the other hand, in the wavelength multiplexing apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, since the incidence angle of the light incident on the output optical collimator is relatively large, the output light is satisfied in order to satisfy the condition for injecting the multiplexed light into the output optical fiber. There is a possibility that the collimator lens combination will be somewhat complicated. An embodiment for solving this is disclosed in FIGS. 11 to 13.

도 11은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 파장 다중화 장치(600)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(610), 평면 거울 반사체(620) 및 출력 광 콜리메이터(630)로 구성된다.11 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing device according to a third preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the wavelength multiplexing device 600 according to the third exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of input optical collimators 610, a planar mirror reflector 620, and an output optical collimator 630.

상기 입력 광 콜리메이터(610)는 입력 광섬유(612)로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 입력 광 콜리메이터(610)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.The input optical collimator 610 is a means for converting light of an unspecified wavelength input from the input optical fiber 612 into parallel light and outputting the parallel light. As the input optical collimator 610, it is preferable to use a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens.

상기 평면 거울 반사체(620)는 평행 광으로 입사된 광을 소정 각도만큼 굴절시킨 후 일단에 형성한 평면 거울(622)에 반사시켜 출력하는 수단이다. 상기 평면 거울 반사체(620)는 평행 광을 굴절시키는 렌즈와, 상기 렌즈 일단에 형성한 평면 거울(622)로 구성된다. 상기 평면 거울 반사체(620)는 평면 거울에 반사되는 광의 입사각과 반사각이 항상 동일하므로, 상기 렌즈의 길이를 실제 길이보다 2 배로 연장하는 효과를 가짐과 동시에 출력 광 콜리메이터로 입사되는 광의 각도를 작게 해 준다.The planar mirror reflector 620 is a means for refracting the light incident to the parallel light by a predetermined angle and then reflecting the light to the planar mirror 622 formed at one end thereof. The planar mirror reflector 620 includes a lens that refracts parallel light and a planar mirror 622 formed at one end of the lens. Since the plane mirror reflector 620 has the same angle of incidence and the angle of reflection of the light reflected by the plane mirror at all times, it has the effect of extending the lens length twice as much as the actual length and at the same time reducing the angle of the light incident to the output light collimator. give.

상기 출력 광 콜리메이터(630)는 평면 거울 반사체(620)에 의해 집광된 광을 출력 광섬유(632)로 삽입시키는 수단이다. 상기 출력 광 콜리메이터(630)로는 수렴하거나 발산하는 광을 모아줄 수 있는 렌즈를 사용하는 것이 바람직하며, 0.29 Pitch GRIN 렌즈를 사용할 수 있다. 상기 출력 광 콜리메이터(630)의 입사각은 출력 광섬유(632)의 개구수(NA)보다 작은 각이어야 한다. 상기 입사각은 하기 <수학식 1>에 의해 구해진다.The output light collimator 630 is a means for inserting the light collected by the planar mirror reflector 620 into the output optical fiber 632. As the output light collimator 630, it is preferable to use a lens that can collect light that converges or diverges, and a 0.29 pitch pitch lens can be used. The incident angle of the output optical collimator 630 should be an angle smaller than the numerical aperture NA of the output optical fiber 632. The angle of incidence is obtained by Equation 1 below.

(θ= 출력 광 콜리메이터의 입사각, n1은 출력 광섬유의 코어 굴절율, n2은 출력 광섬유의 클래드 굴절율)(θ = incidence angle of the output optical collimator, n 1 is the core refractive index of the output optical fiber, n 2 is the clad refractive index of the output optical fiber)

따라서, 중심파장이 1550㎚일 때 코어의 굴절율이 1.4436이고, 클래드의 굴절율이 1.4400인 광섬유의 개구수는 0.102이고, θ는 5.845°이다. 즉, 출력 광 콜리메이터의 입사각이 5.845°보다 작아야 전 량의 광이 출력 광섬유로 입사된다.Therefore, when the center wavelength is 1550 nm, the numerical aperture of the optical fiber having the refractive index of the core of 1.4436 and the cladding of 1.4400 is 0.102, and θ is 5.845 °. That is, when the incident angle of the output optical collimator is smaller than 5.845 °, all the light is incident on the output optical fiber.

도 12는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 파장 다중화 장치(700)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(710), 오목 거울 반사체(720) 및 출력 광 콜리메이터(730)로 구성된다.12 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a fourth preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the wavelength multiplexing apparatus 700 according to the fourth exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of input optical collimators 710, concave mirror reflectors 720, and output optical collimators 730.

상기 입력 광 콜리메이터(710)는 입력 광섬유(712)로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 입력 광콜리메이터(710)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.The input optical collimator 710 is a means for converting light of an unspecified wavelength input from the input optical fiber 712 into parallel light and outputting the parallel light. As the input optical collimator 710, it is preferable to use a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens.

상기 오목 거울 반사체(720)는 평행 광으로 입사된 광을 소정 각도만큼 굴절시킨 후 일단에 형성한 오목 거울(722)에 반사시켜 출력하는 수단이다. 상기 오목 거울 반사체(720)는 평행 광을 굴절시키는 렌즈와, 상기 렌즈 일단에 형성한 오목 거울(722)로 구성된다. 상기 오목 거울 반사체(720)는 입력된 평행 광을 렌즈 축을 지나 오목 거울(722)에서 반사함으로써, 상기 평면 거울 반사체에 비해 비교적 짧은 거리에서도 출력 광 콜리메이터(730)로 입사되는 광의 각(α)을 작게 할 수 있다. 상기 렌즈 및 오목 거울의 곡률 반경 및 렌즈의 길이(L)는 출력 광 콜리메이터로 입사되는 광의 각에 따라 적절히 변경할 수 있다.The concave mirror reflector 720 is a means for refracting light incident to parallel light by a predetermined angle and then reflecting the concave mirror 722 formed at one end to output the light. The concave mirror reflector 720 includes a lens for refracting parallel light and a concave mirror 722 formed at one end of the lens. The concave mirror reflector 720 reflects the input parallel light through the lens axis at the concave mirror 722 to thereby determine the angle α of the light incident to the output light collimator 730 at a relatively short distance from the planar mirror reflector. It can be made small. The radius of curvature of the lens and the concave mirror and the length L of the lens can be appropriately changed according to the angle of light incident on the output light collimator.

상기 출력 광 콜리메이터(730)는 오목 거울 반사체(720)에 의해 집광된 광을 출력 광섬유(732)로 삽입시키는 수단이다. 상기 출력 광 콜리메이터(730)로는 수렴하거나 발산하는 광을 모아줄 수 있는 렌즈를 사용하는 것이 바람직하며, 0.29 Pitch GRIN 렌즈를 사용할 수 있다.The output light collimator 730 is a means for inserting the light collected by the concave mirror reflector 720 into the output optical fiber 732. As the output optical collimator 730, it is preferable to use a lens that can collect light that converges or diverges, and a 0.29 pitch pitch lens can be used.

도 13은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 파장 다중화 장치(800)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(810), 볼록 거울 반사체(820) 및 출력 광 콜리메이터(830)로 구성된다.13 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a fifth preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the wavelength multiplexing apparatus 800 according to the fifth exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of input optical collimators 810, convex mirror reflectors 820, and output optical collimators 830.

상기 입력 광 콜리메이터(810)는 입력 광섬유(812)로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 입력 광콜리메이터(810)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.The input optical collimator 810 is a means for converting light of an unspecified wavelength input from the input optical fiber 812 into parallel light and outputting the parallel light. As the input optical collimator 810, a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens is preferably used.

상기 볼록 거울 반사체(820)는 평행 광으로 입사된 광을 소정 각도만큼 굴절시킨 후 일단에 형성한 볼록 거울(822)에 반사시켜 출력하는 수단이다. 상기 볼록 거울 반사체(820)는 평행 광을 굴절시키는 렌즈와, 상기 렌즈 일단에 형성한 볼록 거울(822)로 구성된다. 상기 볼록 거울 반사체(820)는 입력된 평행 광을 렌즈 축을 지나지 않고 볼록 거울(822)에서 반사함으로써, 짧은 거리에서도 출력 광 콜리메이터(830)로 입사되는 광의 각을 작게 할 수 있다. 상기 렌즈 및 볼록 거울의 곡률 반경 및 렌즈의 길이는 출력 광 콜리메이터(830)로 입사되는 광의 각에 따라 적절히 변경할 수 있다.The convex mirror reflector 820 is a means for refracting light incident to parallel light by a predetermined angle and then reflecting the convex mirror 822 formed at one end to output the light. The convex mirror reflector 820 includes a lens for refracting parallel light and a convex mirror 822 formed at one end of the lens. The convex mirror reflector 820 reflects the input parallel light from the convex mirror 822 without passing through the lens axis, thereby reducing the angle of the light incident to the output light collimator 830 even at a short distance. The radius of curvature of the lens and the convex mirror and the length of the lens may be appropriately changed according to the angle of the light incident on the output light collimator 830.

상기 출력 광 콜리메이터(830)는 볼록 거울 반사체(820)에 의해 집광된 광을 출력 광섬유(832)로 삽입시키는 수단이다. 상기 출력 광 콜리메이터(830)로는 수렴하거나 발산하는 광을 모아줄 수 있는 렌즈를 사용하는 것이 바람직하며, 0.29 Pitch GRIN 렌즈를 사용할 수 있다.The output light collimator 830 is a means for inserting the light collected by the convex mirror reflector 820 into the output optical fiber 832. As the output light collimator 830, it is preferable to use a lens that can collect light that converges or diverges, and a 0.29 pitch pitch lens can be used.

도 14는 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 15a 및 도 15b는 본 발명의 변위 발생부에 의한 광 감쇠 원리를 나타낸 도면이다.14 is a schematic view showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a sixth preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 15A and 15B are diagrams showing the principle of light attenuation by the displacement generator of the present invention.

도 14 내지 도 15b에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제6실시예에 따른 파장 다중화 장치(900)는 입력 광 콜리메이터의 위치를 가변시켜 출력 광 콜리메이터에 입사되는 광량을 조절할 수 있다.As shown in FIGS. 14 to 15B, the wavelength multiplexing apparatus 900 according to the sixth exemplary embodiment of the present invention may adjust the amount of light incident on the output optical collimator by changing the position of the input optical collimator.

상기 파장 다중화 장치(900)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(910), 로드형 반사체(920), 제1 출력 광 콜리메이터(930), 제2 출력 광 콜리메이터(940) 및 변위 발생부(950)로 구성되며, 상기 구성 요소들이 장착되는 홀더(960)를 포함한다.The wavelength multiplexing device 900 includes a plurality of input optical collimators 910, a rod type reflector 920, a first output optical collimator 930, a second output optical collimator 940, and a displacement generator 950. And a holder 960 to which the components are mounted.

상기 홀더(960)는 원통형 부재로서, 일단에는 로드형 반사체가 설치되는 개구부가, 타단의 중앙에는 제2 출력 광 콜리메이터가 장착되는 개구부가, 상기 제2 출력 광 콜리메이터가 장착되는 개구부를 중심으로 한 동심원 상에는 입력 광 콜리메이터와 변위 발생부가 장착되는 다수개의 개구부가 각각 형성된다.The holder 960 is a cylindrical member, the opening of which a rod-shaped reflector is installed at one end, the opening at which a second output optical collimator is mounted at the center of the other end, and the opening at which the second output optical collimator is mounted. On the concentric circles, a plurality of openings on which the input optical collimator and the displacement generator are mounted are formed, respectively.

상기 입력 광 콜리메이터(910)는 입력 광섬유(910)로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 입력 광 콜리메이터(810)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 입력 광 콜리메이터(910)는 일측이 접착제(b3)에 의해 변위 발생부(950)에 접합된다.The input optical collimator 910 is a means for converting light of an unspecified wavelength input from the input optical fiber 910 into parallel light and outputting the parallel light. As the input optical collimator 810, it is preferable to use a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens. One side of the input optical collimator 910 is bonded to the displacement generating unit 950 by an adhesive b3.

상기 로드형 반사체(920)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(810)에서 출력된 광을 반사하여 초점에 집광시키는 반사면(922)을 구비한 반사체이다. 상기 반사면(922)은 포물형 혹은 구면형으로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 구면형으로 형성한다.The rod-shaped reflector 920 is a reflector having a reflective surface 922 for reflecting and focusing the light output from the plurality of input light collimators 810. The reflective surface 922 may be formed in a parabolic or spherical shape, preferably in a spherical shape.

상기 제1 출력 광 콜리메이터(930)는 로드형 반사체(920)의 반사면(922)에 반사된 광을 집광하여 출력하는 수단이다. 상기 제1 출력 광 콜리메이터(930)는 로드형 반사체(930)의 입출력면에 접합된다.The first output light collimator 930 is a means for collecting and outputting the light reflected on the reflective surface 922 of the rod-shaped reflector 920. The first output optical collimator 930 is bonded to the input / output surface of the rod-shaped reflector 930.

상기 제2 출력 광 콜리메이터(940)는 제1 출력 광 콜리메이터(930)에서 출력된 평행 광을 출력 광섬유(942)로 삽입시키는 수단이다. 상기 제2 출력 광 콜리메이터(940)는 접착제(b4)에 의해 홀더(960)에 접합된다.The second output optical collimator 940 is a means for inserting parallel light output from the first output optical collimator 930 into the output optical fiber 942. The second output light collimator 940 is bonded to the holder 960 by an adhesive b4.

상기 변위 발생부(950)는 전압 인가에 따라 상기 입력 광 콜리메이터(910)의 축 방향 위치를 가변시키는 수단이다. 상기 변위 발생부(950)는 일측이 접착제(b2)에 의해 홀더(960)에 접합된다. 상기 변위 발생부(950)로는 피에조 압전 소자를 사용할 수 있다. 상기 피에조 압전 소자는 압전성을 가진 결정판에 전압을 걸면 상기 결정판이 팽창하는 수단으로서 역압전 효과를 이용한다. 상기 변위 발생부(950)가 입력 광 콜리메이터(910)의 축방향 위치를 가변시키면, 입력 광 콜리메이터(910)에서 출력되는 광의 높이가 변하게 되고(즉, 도 15b에 도시된 H1이 H2로 변화), 그에 따라 출력 광 콜리메이터(930)로 입사되는 광의 촛점 거리도 변하게 되어 출력 광 콜리메이터(930)에 입사되는 광량이 변화된다. 즉, 상기 변위 발생부(950)는 가변 광 감쇠기(Variable Optical Attenuator)의 역할을 한다.The displacement generator 950 is a means for varying the axial position of the input optical collimator 910 according to the application of voltage. One side of the displacement generator 950 is bonded to the holder 960 by the adhesive (b2). The piezoelectric piezoelectric element may be used as the displacement generator 950. The piezoelectric piezoelectric element uses a reverse piezoelectric effect as a means for expanding the crystal plate when a voltage is applied to the crystal plate having piezoelectricity. When the displacement generator 950 varies the axial position of the input optical collimator 910, the height of the light output from the input optical collimator 910 is changed (that is, H 1 as shown in FIG. 15B becomes H 2) . Change), and thus the focal length of the light incident on the output light collimator 930 is also changed, thereby changing the amount of light incident on the output light collimator 930. That is, the displacement generator 950 serves as a variable optical attenuator.

도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이 광 콜리메이터에서 출력되는 광은 광 콜리메이터의 축과 소정 각도(α2)만큼 경사지게 출사되며, 광 콜리메이터를 축방향으로 수평 이동(위치 ①에서 위치 ②로)시키면, 광 콜리메이터에서 출사되는 광과 반사면의 축간의 거리가 H1에서 H2로 변화된다. 이와 같은 현상은 광 콜리메이터 내에서의 빛의 굴절에 따른 것으로서, 렌즈로부터 출력되는 광이 렌즈축과 소정 각으로 기울어지게 되어, 렌즈축에 대한 변위가 출력광의 높이 변화를 일으킨다. 이는 `파동이 등방성 매질에서 다른 등방성 매질로 입사해 굴절할 경우, 입사면과 굴절면은 같은 평면 내에 있고, 입사각을 i, 굴절각을 r라고 하면 sin i/sin r = n(일정)이라는 관계가 성립한다`라는 스넬의 법칙에서부터 기인한다. 또한, 상기 광 콜리메이터는 광섬유와 GRIN 렌즈 접합 부분에서 반사되는 손실인 반사 손실을 줄이기 위해, 반사된 광(A)이 다시 광섬유로 입력되지 못하도록 내부 반사면을 소정 각도(α1, 약 8°)만큼 기울어지게 형성한다.As shown in FIGS. 15A and 15B, the light output from the optical collimator is inclined by a predetermined angle α2 with the axis of the optical collimator, and when the optical collimator is moved horizontally (from position ① to position ②) in the axial direction, The distance between the light emitted from the optical collimator and the axis of the reflecting surface is changed from H 1 to H 2 . This phenomenon is caused by the refraction of light in the optical collimator, and the light output from the lens is inclined at a predetermined angle with the lens axis, so that the displacement with respect to the lens axis causes the height change of the output light. If the wave is incident and refracted from an isotropic medium to another isotropic medium, the incident surface and the refracting surface are in the same plane, and if the incident angle is i and the refractive angle is r, sin i / sin r = n (constant) is established. It comes from Snell's law. In addition, the optical collimator has a predetermined angle (α1, about 8 °) to prevent the reflected light A from being input back into the optical fiber in order to reduce the reflection loss, which is the loss reflected from the optical fiber and the GRIN lens junction. Form inclined.

도 16은 본 발명의 바람직한 제7실시예에 따른 파장 다중화 장치의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 16에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제7실시예에 따른 파장 다중화 장치(1000)는 소정 각도로 경사지게 설치된 입력 광 콜리메이터의 위치를 가변시켜 출력 광 콜리메이터에 입사되는 광량을 조절할 수 있다.16 is a schematic diagram showing the configuration of a wavelength multiplexing apparatus according to a seventh preferred embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 16, the wavelength multiplexing apparatus 1000 according to the seventh exemplary embodiment of the present invention may adjust the amount of light incident on the output optical collimator by varying the position of the input optical collimator installed at an inclined angle.

상기 파장 다중화 장치(1000)는 다수개의 입력 광 콜리메이터(1010), 오목 거울 반사체(1020), 제1 출력 광 콜리메이터(1030), 제2 출력 광 콜리메이터(1040) 및 변위 발생부(1050)로 구성되며, 상기 구성 요소들이 장착되는 홀더(1060)를 포함한다.The wavelength multiplexing device 1000 includes a plurality of input optical collimators 1010, a concave mirror reflector 1020, a first output optical collimator 1030, a second output optical collimator 1040, and a displacement generator 1050. And a holder 1060 on which the components are mounted.

상기 홀더(1060)는 원통형 부재로서, 일단에는 오목 거울 반사체가 설치되는 개구부가, 타단의 중앙에는 제2 출력 광 콜리메이터가 장착되는 개구부가, 상기 제2 출력 광 콜리메이터가 장착되는 개구부를 중심으로 한 동심원 상에는 입력 광 콜리메이터와 변위 발생부가 장착되는 다수개의 개구부가 각각 형성된다.The holder 1060 is a cylindrical member, with one opening having a concave mirror reflector at one end thereof, an opening at which the second output optical collimator is mounted at the other end thereof, and an opening at which the second output optical collimator is mounted. On the concentric circles, a plurality of openings on which the input optical collimator and the displacement generator are mounted are formed, respectively.

상기 입력 광 콜리메이터(1010)는 입력 광섬유(1012)로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 수단이다. 상기 입력 광 콜리메이터(1010)로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하는것이 바람직하다. 상기 입력 광 콜리메이터(1010)는 일측이 접착제(b3)에 의해 변위 발생부(1050)에 접합된다.The input optical collimator 1010 is a means for converting light of an unspecified wavelength input from the input optical fiber 1012 into parallel light and outputting the parallel light. As the input optical collimator 1010, it is preferable to use a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens. One side of the input optical collimator 1010 is bonded to the displacement generating unit 1050 by the adhesive (b3).

상기 오목 거울 반사체(1020)는 평행 광으로 입사된 광을 소정 각도만큼 굴절시킨 후 일단에 형성한 오목 거울(1022)에 반사시켜 출력하는 수단이다. 상기 오목 거울 반사체(1020)는 평행 광을 굴절시키는 렌즈와, 상기 렌즈 일단에 형성한 오목 거울(1022)로 구성된다. 상기 오목 거울 반사체(1020)는 입력된 평행 광을 렌즈 축을 지나 오목 거울(1022)에서 반사함으로써, 상기 평면 거울 반사체에 비해 비교적 짧은 거리에서도 출력 광 콜리메이터(1030)로 입사되는 광의 각을 작게 할 수 있다.The concave mirror reflector 1020 is a means for refracting light incident to parallel light by a predetermined angle and then reflecting the concave mirror 1022 formed at one end to output the light. The concave mirror reflector 1020 includes a lens for refracting parallel light and a concave mirror 1022 formed at one end of the lens. The concave mirror reflector 1020 reflects the input parallel light from the concave mirror 1022 through the lens axis, thereby reducing the angle of the light incident to the output light collimator 1030 even at a relatively short distance from the planar mirror reflector. have.

상기 제1 출력 광 콜리메이터(1030)는 오목 거울 반사체(1020)의 반사면(1022)에 반사된 광을 집광하여 출력하는 수단이다. 상기 제1 출력 광 콜리메이터(1030)는 오목거울 반사체(1030)의 입출력면에 접합된다.The first output light collimator 1030 is a means for condensing and outputting the light reflected on the reflecting surface 1022 of the concave mirror reflector 1020. The first output optical collimator 1030 is bonded to the input / output surface of the concave mirror reflector 1030.

상기 제2 출력 광 콜리메이터(1040)는 제1 출력 광 콜리메이터(1030)에서 출력된 평행 광을 출력 광섬유(1042)로 삽입시키는 수단이다. 상기 제2 출력 광 콜리메이터(1040)는 접착제(b4)에 의해 홀더(1060)에 접합된다.The second output optical collimator 1040 is a means for inserting parallel light output from the first output optical collimator 1030 into the output optical fiber 1042. The second output light collimator 1040 is bonded to the holder 1060 by an adhesive b4.

상기 변위 발생부(1050)는 전압 인가에 따라 상기 입력 광 콜리메이터(1010)의 축 방향 위치를 가변시키는 수단이다. 상기 변위 발생부(1050)는 일측이 접착제(b2)에 의해 홀더(1060)에 접합된다. 상기 변위 발생부(1050)로는 피에조 압전 소자를 사용할 수 있다. 상기 변위 발생부(1050)는 제6 실시예에서 상술한 바와 같이 가변 광 감쇠기의 역할을 한다.The displacement generator 1050 is a means for varying the axial position of the input optical collimator 1010 according to the application of voltage. One side of the displacement generator 1050 is bonded to the holder 1060 by the adhesive (b2). A piezoelectric piezoelectric element may be used as the displacement generator 1050. The displacement generator 1050 serves as a variable optical attenuator as described above in the sixth embodiment.

도 17은 본 발명의 응용예에 따른 8 ×1 파장 다중화 장치를 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 응용예에 따른 64 ×1 파장 다중화 장치를 나타낸 도면이다.FIG. 17 is a view showing an 8 x 1 wavelength multiplexing device according to an application of the present invention, and FIG. 18 is a view showing a 64 x 1 wavelength multiplexing device according to an application of the present invention.

도 17에 도시된 바와 같이 본 발명의 응용예에 따른 8 ×1 파장 다중화 장치(400)는, 원통형 하우징(410), 상기 원통형 하우징(410)의 일단 중심에 설치된 출력 광 콜리메이터(420), 상기 출력 광 콜리메이터(420)를 중심으로 동심원 상에 설치된 8 개의 입력 광 콜리메이터(430), 상기 원통형 하우징(410)의 타단에 설치된 반사체(440) 및 상기 출력 광 콜리메이터와 입력 광 콜리메이터들을 고정시키는 홀더(450)로 구성된다.As shown in FIG. 17, the 8 × 1 wavelength multiplexing device 400 according to an application example of the present invention includes a cylindrical housing 410, an output optical collimator 420 installed at one end of the cylindrical housing 410, and Eight input optical collimators 430 arranged concentrically around the output optical collimator 420, a reflector 440 installed at the other end of the cylindrical housing 410, and a holder for fixing the output optical collimator and the input optical collimators ( 450).

상기 8 개의 입력 광 콜리메이터(430)에 입력된 채널별 광은 평행 광으로 변환되어 반사체로 출사되고, 상기 반사체(440)에 반사된 채널별 광은 하나의 초점에 집광되어 출력 광 콜리메이터(420)로 입사된다. 상기 출력 광 콜리메이터(420)에 입사된 광은 출력 광섬유(422)를 통해 다음 노드로 전달된다.The channel-specific light input to the eight input optical collimators 430 is converted into parallel light and emitted to the reflector, and the channel-specific light reflected by the reflector 440 is focused at one focal point and output light collimator 420. Incident. Light incident on the output optical collimator 420 is transmitted to the next node through the output optical fiber 422.

본 발명의 응용예에 따른 8 ×1 파장 다중화 장치(400)는 -1dB 이하의 결합 손실이 발생하므로, 종래의 파장 다중화 장치의 결합 손실인 -6dB 에서 -9dB에 비해 월등히 뛰어난 저손실 특성을 가짐을 알 수 있다.Since the 8 × 1 wavelength multiplexing device 400 according to the application example of the present invention generates a coupling loss of -1 dB or less, it has an excellent low loss characteristic compared to -9 dB at -6 dB, which is a coupling loss of the conventional wavelength multiplexing device. Able to know.

한편, 도시되진 않았지만 본 발명의 응용예에 따른 8 ×1 파장 다중화 장치(400)는 전압 인가에 따라 입력 광 콜리메이터의 축방향 위치를 가변시키는 변위 발생부를 추가로 구비할 수 있다. 상기 변위 발생부는 입력 광 콜리메이터에 변위를 발생시킴으로써, 출력 광 콜리메이터에 입사되는 광량을 변화시킨다.Although not shown, the 8 × 1 wavelength multiplexing apparatus 400 according to an application of the present invention may further include a displacement generator that varies an axial position of the input optical collimator according to voltage application. The displacement generator generates a displacement in the input optical collimator, thereby changing the amount of light incident on the output optical collimator.

또한, 도 18에 도시된 바와 같이 본 발명의 응용예에 따른 64 ×1 파장 다중화 장치(500)는 크게 모듈 하우징(510)과, 상기 모듈 하우징(510)에 내장된 9 개의 8 ×1 파장 다중화 유니트(520)로 이루어지며, 상기 9 개의 8 ×1 파장 다중화 유니트(520)는 8 개의 8 ×1 제1단 파장 다중화 유니트(520a)와 1 개의 8 ×1 제2단 파장 다중화 유니트(520b)로 구성된다.In addition, as shown in FIG. 18, the 64 × 1 wavelength multiplexing apparatus 500 according to the application example of the present invention has a module housing 510 and nine 8 × 1 wavelength multiplexing embedded in the module housing 510. Unit 520, wherein the nine 8x1 wavelength multiplexing units 520 include eight 8x1 first-stage wavelength multiplexing units 520a and one 8x1 second-stage wavelength multiplexing units 520b. It consists of.

상기 8 ×1 제1단 파장 다중화 유니트(520a)는 각각 8개의 입력 광섬유를 통해 입력된 8채널의 광을 다중화하여 하나의 출력 광섬유를 통해 출력한다. 또한, 상기 8 ×1 제2단 파장 다중화 유니트(520b)는 8개의 8 ×1 제1단 파장 다중화 유니트(520a)에서 각각 출력된 8채널 다중화 광을 또다시 다중화하여 하나의 출력 광섬유를 통해 다음 노드로 출력한다.The 8 × 1 first stage wavelength multiplexing unit 520a multiplexes eight channels of light input through eight input optical fibers and outputs the same through one output optical fiber. In addition, the 8 × 1 second stage wavelength multiplexing unit 520b multiplexes the eight channel multiplexed lights respectively outputted from the eight 8 × 1 first stage wavelength multiplexing units 520a, and then through one output optical fiber. Output to the node.

본 발명의 응용예에 따른 64 ×1 파장 다중화 장치(500)는 -2dB 이하의 결합 손실을 가진다. 즉, 본 발명의 응용예에 따른 64 ×1 파장 다중화 장치(500)는 2단의 8 ×1 파장 다중화가 이루어지며, 1단을 거칠 때마다 -1dB 이하의 결합손실만이 발생하므로, 전체적으로는 -2dB 이하의 매우 작은 결합 손실값을 가진다.The 64 x 1 wavelength multiplexing device 500 according to the application of the present invention has a coupling loss of -2 dB or less. That is, the 64 × 1 wavelength multiplexing apparatus 500 according to the application of the present invention is a two-stage 8 × 1 wavelength multiplexing, and only a coupling loss of -1dB or less occurs every time one stage, so overall Very small coupling losses below -2dB.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 파장 다중화 장치는 8채널의 광신호를 하나의 광섬유에 다중화할 때 -1dB 이하의 결합 손실이 발생하는 등 다채널의 광신호 다중화시 극히 적은 손실만이 발생하므로, 채널간 간격이 조밀할 뿐만 아니라 32 내지 64 채널 이상의 많은 채널수의 광신호 전송이 요구되는 DWDM 시스템에 적합한 효과가 있다.As described above, in the wavelength multiplexing apparatus according to the embodiment of the present invention, when multiplexing an optical signal of 8 channels to a single optical fiber, a coupling loss of -1 dB or less occurs, and only a very small loss is required when multiplexing an optical signal of multiple channels. As a result, the spacing between the channels is not only compact, but also suitable for a DWDM system requiring the transmission of a large number of optical signals of more than 32 to 64 channels.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 파장 다중화 장치는 종래의 파장 다중화 장치와는 달리 입력 포트가 각 채널별 광신호의 파장과 전혀 관계없는 파장 무의존적 특성을 가지므로, 파장 분할 다중화 시스템의 설치, 보수 및 증설시 입력 광신호의 파장을 고려할 필요가 없는 효과가 있다.In addition, unlike the conventional wavelength multiplexing apparatus, the wavelength multiplexing apparatus according to the embodiment of the present invention has a wavelength-independent characteristic that has no relation to the wavelength of the optical signal for each channel. There is an effect that it is not necessary to consider the wavelength of the input optical signal when repairing and expanding.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 파장 다중화 장치는 각 채널별 입력 광 및 출력 광의 세기를 조절할 수 있어, 광 신호의 입/출력값을 해당 광통신 시스템에 적합한 최적의 광 세기값으로 조정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wavelength multiplexing device according to the embodiment of the present invention can adjust the intensity of the input light and output light for each channel, it is possible to adjust the input / output value of the optical signal to the optimal light intensity value suitable for the corresponding optical communication system have.

Claims (14)

파장 다중화 장치에 있어서,In the wavelength multiplexing device, 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와;A plurality of input optical collimators for converting and outputting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light; 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사체 및;A reflector reflecting light output from the plurality of input light collimators and condensing at one focal point; 상기 반사체에 의해 하나의 초점에 집광된 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 출력 광 콜리메이터를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And an output optical collimator for inserting light focused at one focal point by the reflector into an output optical fiber. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사체로는 구면 거울 혹은 포물 거울을 사용함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And a spherical mirror or a parabolic mirror as the reflector. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입력 광 콜리메이터로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하고, 상기 출력 광 콜리메이터로는 0.29 Pitch GRIN 렌즈나 0.50 Pitch GRIN 렌즈를 사용함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And a 0.23 Pitch GRIN lens or a 0.25 Pitch GRIN lens as the input optical collimator, and a 0.29 Pitch GRIN lens or a 0.50 Pitch GRIN lens as the output optical collimator. 파장 다중화 장치에 있어서,In the wavelength multiplexing device, 동심원 상에 배열되며 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와;A plurality of input optical collimators arranged on concentric circles and converting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light and outputting the parallel light; 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 구면 거울 및;A spherical mirror reflecting light output from the plurality of input light collimators and condensing at one focal point; 상기 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치하며, 상기 구면 거울에 의해 집광된 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 출력 광 콜리메이터를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And an output optical collimator positioned at a concentric center of the input optical collimator, the output optical collimator inserting the light collected by the spherical mirror into the output optical fiber. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 입력 광 콜리메이터로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하고, 상기 출력 광 콜리메이터로는 0.29 Pitch GRIN 렌즈나 0.50 Pitch GRIN 렌즈를 사용함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And a 0.23 Pitch GRIN lens or a 0.25 Pitch GRIN lens as the input optical collimator, and a 0.29 Pitch GRIN lens or a 0.50 Pitch GRIN lens as the output optical collimator. 파장 다중화 장치에 있어서,In the wavelength multiplexing device, 동심원 상에 배열되며 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와;A plurality of input optical collimators arranged on concentric circles and converting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light and outputting the parallel light; 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사면을 구비한 로드형 반사체 및;A rod-shaped reflector having a reflecting surface for reflecting light output from the plurality of input light collimators and condensing at one focal point; 상기 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치하며, 상기 평면 거울 반사체에 의해 집광된 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 출력 광 콜리메이터를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And an output optical collimator positioned at the concentric center of the input optical collimator, the output optical collimator inserting the light collected by the planar mirror reflector into the output optical fiber. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 로드형 반사체의 반사면은 평면 반사면, 오목 반사면 혹은 볼록 반사면 중 어느 하나로 형성함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And the reflective surface of the rod-shaped reflector is formed of any one of a flat reflective surface, a concave reflective surface, and a convex reflective surface. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 입력 광 콜리메이터로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용하고, 상기 출력 광 콜리메이터로는 0.29 Pitch GRIN 렌즈나 0.50 Pitch GRIN 렌즈를 사용함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And a 0.23 Pitch GRIN lens or a 0.25 Pitch GRIN lens as the input optical collimator, and a 0.29 Pitch GRIN lens or a 0.50 Pitch GRIN lens as the output optical collimator. 파장 다중화 장치에 있어서,In the wavelength multiplexing device, 동심원 상에 배열되며 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와;A plurality of input optical collimators arranged on concentric circles and converting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light and outputting the parallel light; 내부에 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사면을 구비한 로드형 반사체와;A rod-shaped reflector having a reflective surface therein for reflecting light output from the plurality of input optical collimators and focusing at one focal point; 상기 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치하며, 상기 로드형 반사체의 반사면에 의해 집광된 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 제1 출력 광 콜리메이터와;A first output optical collimator positioned at the center of the concentric circle of the input optical collimator and converting the light collected by the reflecting surface of the rod-shaped reflector into parallel light; 상기 제1 출력 광 콜리메이터에서 출력된 평행 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 제2 출력 광 콜리메이터를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And a second output optical collimator for inserting parallel light output from the first output optical collimator into an output optical fiber. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 로드형 반사체의 반사면은 포물형 혹은 구면형으로 형성함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And the reflective surface of the rod-shaped reflector is formed in a parabolic or spherical shape. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 입력 광 콜리메이터, 제1 출력 광 콜리메이터 및 제2 출력 광 콜리메이터로는 0.23 Pitch GRIN 렌즈나 0.25 Pitch GRIN 렌즈를 사용함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And a 0.23 pitch pitch lens or a 0.25 pitch pitch lens as the input optical collimator, the first output optical collimator, and the second output optical collimator. 파장 다중화 장치에 있어서,In the wavelength multiplexing device, 양단에 개구부를 형성한 홀더와;A holder having openings at both ends; 상기 홀더의 일단에서 동심원 형태로 배열되며 입력 광섬유로부터 입력된 불특정 파장의 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 다수개의 입력 광 콜리메이터와;A plurality of input optical collimators arranged concentrically on one end of the holder and converting light of an unspecified wavelength input from an input optical fiber into parallel light and outputting the parallel light; 상기 홀더의 타단에 설치되며, 내부에 상기 다수개의 입력 광 콜리메이터에서 출력된 광을 반사하여 하나의 초점에 집광시키는 반사면을 구비한 로드형 반사체와;A rod-shaped reflector installed at the other end of the holder and having a reflective surface therein for reflecting light output from the plurality of input optical collimators to focus at one focal point; 상기 입력 광 콜리메이터의 동심원 중심에 위치하며, 상기 로드형 반사체의 반사면에 의해 집광된 광을 평행 광으로 변환하여 출력하는 제1 출력 광 콜리메이터와;A first output optical collimator positioned at the center of the concentric circle of the input optical collimator and converting the light collected by the reflecting surface of the rod-shaped reflector into parallel light; 상기 제1 출력 광 콜리메이터에서 출력된 평행 광을 출력 광섬유로 삽입시키는 제2 출력 광 콜리메이터와;A second output optical collimator for inserting parallel light output from the first output optical collimator into an output optical fiber; 상기 입력 광 콜리메이터의 외주면에 설치되며, 전압 인가에 따라 상기 입력 광 콜리메이터의 축 방향 위치를 가변시키는 변위 발생부를 포함함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.And a displacement generating unit disposed on an outer circumferential surface of the input optical collimator and configured to change an axial position of the input optical collimator according to voltage application. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 변위 발생부로는 피에조 압전 소자를 사용함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.Wavelength multiplexing apparatus using a piezoelectric piezoelectric element as the displacement generating unit. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 입력 광 콜리메이터는 로드형 반사체의 중심축에 대해 미리 설정된 각도만큼 경사지게 설치하고, 상기 로드형 반사체로는 입사된 광을 소정 각도만큼 굴절시킨 후 일단에 형성한 오목 거울에 반사시켜 출력하는 오목 거울 반사체를 사용함을 특징으로 하는 파장 다중화 장치.The input optical collimator is installed to be inclined at a predetermined angle with respect to the central axis of the rod-shaped reflector, and the rod-shaped reflector is a concave mirror that refracts incident light by a predetermined angle and then reflects and outputs the concave mirror formed at one end thereof. A wavelength multiplexing device using a reflector.
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