KR20030018024A - 광 전송 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20030018024A
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Abstract

본 발명은 광 전송 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 파장이 서로 다른 2개의 광 시그널을 단일의 광 섬유를 통해 송수신하는 중에, 상기 광 시그널들과 파장이 서로 다른 1개 이상의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 송수신 처리하는 광 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 광필터링 수단을 이용해 파장이 서로 다른 2개 이상의 광 시그널을 단일의 광 섬유를 통해 혼신없이 송수신함으로써, 광 섬유의 활용도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

광 전송 장치 및 방법{Apparatus and Method for transceiving Light}
본 발명은 광 전송 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 단일의 광 섬유를 통해 파장이 서로 다른 2개 이상의 광 시그널을 혼신없이 송수신하도록 하여 광 섬유의 활용도를 향상시키는 방안에 관한 것이다.
일반적으로, 광 섬유에 의한 광통신 방법은 동축 케이블 등에 의한 구리선 통신보다 월등히 뛰어난 장점들을 가지고 있다. 머리카락 굵기에 불과한 약 125㎛짜리 광 섬유 한 가닥으로 초당 수 내지 수백 기가비트의 정보를 전송할 수 있으므로 케이블의 무게나 부피 등을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 방대한 양의 정보를 전송할 수 있는 것이 최대의 장점이라 할 수 있다.
상술한 바와 같은 광 통신을 위해서는 전송매체로서의 광 섬유와 전기적인 시그널을 광 시그널로 변환해 주는 광송신 장치, 그리고 역으로 광 시그널을 전기적인 시그널로 변환해 주는 광수신 장치가 기본적으로 사용된다. 이때, 통상적으로 광 섬유는 송신용과 수신용이 각각 별도로 구비되어 송신과 수신을 각각 담당하게 된다.
광송신 장치에는 대표적으로 레이저 다이오드(Laser Diode: LD)가 사용되어 전기적인 시그널을 광 시그널로 변환하는 역할을 담당하며, 광수신 장치에는 대표적으로 광 다이오드(Photo Diode:PD)가 사용되어 광 시그널을 전기적인 시그널로 변환하는 역할을 담당하게 된다.
한편, 상기와 같은 광 통신의 많은 장점에도 불구하고 광 통신을 위해서는 광 섬유의 포설에 많은 비용이 든다는 점이 광 통신의 보급과 확산을 저해하는 가장 큰 요소 중의 하나로 작용한다. 따라서, 광 섬유의 포설 비용을 줄이고 동시에 기존에 포설된 광 섬유의 활용도를 높이는 것이 광 통신의 경제성 향상을 위해서 매우 중요한 요소이다.
특히, 아파트 지역이나 도심 지역과 같이 인구가 밀집된 지역에서 각 가정 혹은 사무실까지 광 통신 서비스를 제공하기 위해서는 많은 수의 광 섬유가 필요하다. 이와 같은 경우에, 상술한 바와 같이 송신과 수신을 위해 각각 전용의 광 섬유를 사용하지 않고 한 가닥의 광 섬유를 통해 송신과 수신을 겸하게 할 경우 광 섬유의 포설 비용과 활용도를 더욱 높일 수 있다.
상기와 같은 목적으로 개발된 광 전송 장치를 양방향(bi-directional) 광 통신 모듈이라고 하며, 이를 구현하는 방법에는 대표적으로 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing: WDM)법이 사용된다. WDM은 송신과 수신을 위해 각각 다른 파장의 광, 예를 들어 송신을 위해서는 1.3㎛의 광을, 수신을 위해서는 1.55㎛의 광을 사용함으로써, 송신과 수신간의 혼신을 방지하는 방법이다.
상술한 단일 광 섬유를 이용한 양방향 광 전송 장치의 구성을 첨부한 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 광 전송 장치의 횡 단면도이다. 도 1을 참조하면, 광 전송 장치(10)는 레이저 다이오드(LD)(1)와 PIN(P-type Intrinsic N-type)형 포토 다이오드(PD)(2), 제 1렌즈(3), 제 2렌즈(7), 포토 다이오드(PD)(8), 전치 증폭기(9)와 제 2렌즈(7), 광 필터(4) 및 광 섬유(6)를 내장한 광 페롤(5)로 구성된다.
상기 레이저 다이오드(1)와 제 1렌즈(3) 및 광 필터(4)는 광 섬유(6)의 광축상에 배치되고, 포토 다이오드(8)와 제 2렌즈(7)는 광 필터(4)를 기준으로 광 섬유(6)의 광축과 직교하는 축상에 배치된다.
레이저 다이오드(1)는 제 1파장(λ1)의 광 시그널(예컨대, 1.3㎛)을 생성하여 방출한다. PIN형 포토 다이오드(2)는 상기 레이저 다이오드(1)의 후방에서 방출되는 광 시그널을 검출하여 레이저 다이오드(1)의 상태를 감시 및 제어한다. 그리고, 제 1렌즈(3)는 상기 레이저 다이오드(1)에서 방출된 레이저 빔이 광 섬유(6)의 끝 단면에서 광 섬유(6)의 코아(core)에 집속될 수 있도록 상기 레이저 빔을 집속하는 역할을 한다.
광 필터(4)는 광 섬유(6)의 광축과 45도의 각을 이루도록 배치되어 레이저 다이오드(1)에서 방출된 제 1파장의 광 시그널은 대부분 투과시켜서 광 섬유(6)에 도달할 수 있도록 하고, 반면에 광 섬유(6)로부터 수신되는 제 2파장(λ2)의 광 시그널(예컨대, 1.55㎛)은 전부 반사시켜서 포토 다이오드(7)로 입사시키는 역할을 한다.
상기와 같은 광 필터(4)를 WDM 빔 스플릿터(splitter)라고도 하며, 통상적으로 유리와 같은 기판위에 굴절율이 서로 다른 두개의 유전체 박막을 교대로 증착시켜 제조한다.
제 2렌즈(7)는 광 필터(4)에서 반사된 제 2파장(λ2)의 레이저 빔을 포토 다이오드(8)의 수광 영역으로 집속시키고, 포토 다이오드(8)는 상기 제 2파장의 광 시그널을 전기적인 시그널로 변환하여 해당 전자 장치(도면에 도시되지 않음)에 전달한다.
전술한 바와 같이, 종래의 양방향 광 전송 장치는 파장 선택형의 광 필터를 이용하여 송신용 파장과 수신용 파장의 광 진행 경로를 서로 다르게 하여 송신용 파장의 광은 수신용 포토 다이오드에 입사되지 않게 하고, 반대로 광 섬유를 통해 전송된 수신용 파장의 광은 레이저 다이오드에 입사되지 않게 함으로써, 한 가닥의 광 섬유를 통해 송신과 수신이 혼신없이 이루어진다.
한편, 통신은 어느 일방으로만 전달하는 것이 아니고 정보를 상호 주고받을 필요가 있기 때문에 상기와 같은 광 전송 장치를 통해 전송되는 시그널을 수신하는 반대편의 광 전송 장치는 상기와는 반대되는 구조를 가져야 할 필요가 있다.
예컨대, 반대편의 광 전송 장치는 수신하는 광 시그널의 파장이 λ1(예컨대,1.3㎛)이 되고, 반대로 전송하는 광 시그널의 파장은 λ2(예컨대, 1.55㎛)가 된다. 그리고, 이를 위해서는 광 필터의 특성 역시 반대로 되어야 할 필요성이 있다.
상기와 같은 종래 기술은 한 가닥의 광 섬유를 통해 송신과 수신을 동시에 처리할 수 있기 때문에 광 섬유의 효율을 높이는 효과가 있지만, 동일 광 섬유를 통해 추가적인 정보, 예컨대 VOD(video on demand)나 디지털 방송 등의 서비스를 실시하고자 할 때 상기와 같은 양방향 광 전송 장치가 PC 통신 등을 위하여 이미 사용 중에 있을 경우에는 동시에 상기와 같은 서비스를 지원받기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 하나의 광 전송 장치에서 파장 선택형 광필터링 수단을 이용해 파장이 서로 다른 2개 이상의 광 시그널을 단일의 광 섬유를 통해 혼신없이 송수신함으로써 광섬유의 활용도를 향상시키는데 있다.
도 1은 종래 광 전송 장치의 횡단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전송 모듈의 횡단면도.
도 3은 도 2에 있어, OLT용 모듈의 광 전송 구조도.
도 4는 도 3에 있어, 광필터링 수단의 광 전송 특성을 도시한 도.
도 5는 도 2에 있어, ONU용 모듈의 광 전송 구조도.
도 6은 도 5에 있어, 광필터링 수단의 광 전송 특성을 도시한 도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT와 다수 개의 ONU간 광 전송 개념도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10,20 : 광송신 수단 11,21 : 발광 소자
12,22 : 집적 소자 13 : 광모니터링 소자
20,30 : 광수신 수단 21,31 : 광검출 소자
22,32 : 집적 소자 23,33 : 전치 증폭 소자
40 : 광필터링 수단 41 : 제 1필터
42 : 제 2필터 43 : 제 3필터
44 : 제 4필터 50 : 집적 소자
60 : 광 페롤 61 : 광 섬유
100 : 광 전송 모듈
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 전송 장치는, 파장이 서로 다른 2개의 광 시그널을 단일의 광 섬유를 통해 송수신하는 광 전송 장치에 있어서, 상기 광 시그널들과 파장이 서로 다른 1개 이상의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 송수신 처리하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광 전송 장치는 상기 광 섬유를 통해 송신되는 광 시그널을 생성하는 1개 이상의 광송신 수단과; 상기 광 섬유를 통해 수신되는 광 시그널을 검출하는 1개 이상의 광수신 수단과; 상기 광송신 수단과 상기 광수신 수단 사이에 배치되어, 상기 광 섬유를 통해 송수신되는 광 시그널을 기설정된 파장에 따라 선택적으로 필터링하는 광필터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 광필터링 수단과 상기 광 섬유 사이의 광 전송 장치 내에 배치되어 상기 광 시그널을 집속 및 조준하는 집속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광 전송 장치는 2개의 광 시그널 송수신 중에 1개의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 송신 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 광 전송 장치는 상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 제 1파장의 제 1 광 시그널을 생성하는 제 1 광송신 수단과; 상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 1직교축 상에 배치되어 제 2파장의 제 2 광 시그널을 생성하는 제 2 광송신 수단과; 상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 상기 제 1 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 제 2 광 시그널을 상기 광 섬유로 반사시키며, 상기 광 섬유를 통해 수신되는 제 3파장의 제 3 광 시그널을 반사시키는 광필터링 수단과; 상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 2직교축 상에 배치되어 상기 반사된 제 3 광 시그널을 검출하는 광수신 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광필터링 수단은 상기 제 1 광 시그널을 투과시키고 제2 광 시그널을 반사시키는 제 1필터와; 상기 제 1필터와 소정의 각을 이루도록 배치되어, 상기 투과된 제 1 광 시그널과 상기 반사된 제 2 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 제 3 광 시그널을 상기 광수신 수단으로 반사시키는 제 2필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 광필터링 수단은 상기 제 2필터와 상기 광수신 수단 사이의 광필터링 수단 내에 위치하여 상기 제 3 광 시그널만 투과시키는 제 3필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
다르게는, 상기 광 전송 장치는 2개의 광 시그널 송수신 중에 1개의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 수신 처리하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광 전송 장치는 상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 제 1파장의 제 1 광 시그널을 방출하는 광송신 수단과; 상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 상기 제 1 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 광 섬유로부터 수신되는 제 2파장의 제 2 광 시그널 및 제 3파장의 제 3 광 시그널을 반사시키는 광필터링 수단과; 상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 1직교축 상에 배치되어 상기 반사된 제 2 광 시그널을 검출하는 제 1 광수신 수단과; 상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 2직교축 상에 배치되어 상기 반사된 제 3 광 시그널을 검출하는 제 2 광수신 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광필터링 수단은 상기 제 1 광 시그널을 투과시키고, 상기 제 2 광 시그널을 상기 제 1 광수신 수단으로 반사시키는 제 1필터와; 상기 제 1필터와 소정의 각을 이루도록 배치되어, 상기 투과된 제 1 광 시그널을 상기 광섬유로 투과시키고, 상기 광 섬유로부터 수신되는 제 2 광 시그널을 상기 제 1필터로 투과시키며, 상기 광 섬유로부터 수신되는 제 3 광 시그널을 제 2 광수신 수단으로 반사시키는 제 2필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 광필터링 수단은 상기 제 1필터와 상기 제 1 광수신 수단 사이의 광필터링 수단 내에 위치하여 상기 제 2 광 시그널만 투과시키는 제 3필터와, 상기 제 2필터와 상기 제 2 광수신 수단 사이의 광 광필터링단 내에 위치하여 상기 제 3 광 시그널만 투과시키는 제 4필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 전송 방법은 파장이 서로 다른 2개의 광 시그널을 단일의 광 섬유를 통해 송수신하는 중에, 상기 광 시그널들과 파장이 서로 다른 1개 이상의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 송수신 처리하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광 시그널 송신 처리는, 2개 이상의 광송신 수단에서 상기 광 시그널을 방출하고, 상기 광 섬유의 광축상에 배치된 광필터링 수단에서 상기 방출된 광 시그널을 기설정된 파장에 따라 선택적으로 필터링하여 상기 광 섬유를 통해 송신하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 광 시그널의 필터링은 상기 광필터링 수단에서 상기 광송신 수단중 상기 광축 상에 배치된 광송신 수단의 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 광축과 직교하는 직교축 상에 배치된 광송신 수단의 광 시그널을 상기 광 섬유로 반사시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광 시그널 수신 처리는 상기 광 섬유의 광축 상에 배치된 광필터링 수단에서 상기 광 섬유를 통해 수신되는 광 시그널을 기설정된 파장에 따라 선택적으로 필터링하고, 2개 이상의 광수신 수단에서 상기 필터링된 광 시그널을 각각 검출하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 광 시그널의 필터링은 상기 광필터링 수단에서 상기 광 시그널의 파장에 따라 해당 광 시그널을 상기 광수신 수단중 상기 광축 상에 배치된 광수신 수단으로 투과시키고, 상기 광축과 직교하는 직교축 상에 배치된 광수신 수단으로 반사시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전송 장치, 예컨대 광 전송 모듈(100)의 횡 단면도이다.
도 2를 참조하면, 광 전송 모듈(100)은 서로 다른 파장의 광 시그널을 송신하는 1개 이상의 광송신 수단(10,20)과, 상기 광 시그널과 파장이 서로 다른 광 시그널을 수신하는 1개 이상의 광수신 수단(20,30), 광필터링 수단(40), 송수신되는 광 시그널을 집속하는 집속 수단(50) 및 광 섬유(61)를 내장한 광 페롤(60)로 구성된다.
상기 광송신 혹은 광수신 수단(20)은 사용 용도에 따라서, 예컨대 전화국 등에 위치하는 OLT(Optical Line Terminal)용 모듈로 사용하는 경우 상기 광송신 수단(10)과 별개의 제 2의 광송신 수단(20)으로 사용하고, 가입자와 보다 가까운 주택이나 빌딩 내에 위치하는 ONU(Optical Network Unit)용 모듈로 사용하는 경우 상기 광수신 수단(30)과 별개의 제 1의 광수신 수단(20)으로 사용할 수 있다.
상기 광송신 수단(10)과 광필터링 수단(40)은 광 섬유(61)의 광축상에 위치하고, 제 1 광수신 수단(20)(혹은 제 2 광송신 수단)과 제 2 광수신 수단(30)은 광 섬유의 광축과 소정의 각을 이루는, 바람직하게는 직교하는 축상에 위치한다.
상기 광 전송 모듈(100)은 OLT용 모듈인 경우, 제 1 광송신 수단(10) 및 제 2 광송신 수단(20)을 통해 서로 다른 파장, 예컨대 제 1파장의 제 1 광 시그널(이하 '제 1 광 시그널'이라고만 칭함) 및 제 2파장의 제 2 광 시그널(이하 '제 2 광 시그널'이라고만 칭함)을 생성하여 광 섬유(61)를 통해 송신하고, 광수신 수단(30)을 통해 제 3파장의 제 3 광 시그널(이하 '제 3 광 시그널'이라고만 칭함)을 수신한다.
반면에, ONU용 모듈인 경우, 제 1 광수신 수단(20) 및 제 2 광수신 수단(30)을 통해 상기 OLT용 모듈(100)이 송신하는 제 1 및 제 2 광 시그널을 수신하고, 광송신 수단(10)을 통해 제 3 광 시그널을 생성하여 OLT용 모듈(100)로 송신한다.
광송신 수단(10,20)은 FP(Fabry Perot) 혹은 DFB(Distributed FeedBack)형 레이저 다이오드(Laser Diode) 등으로 구현될 수 있는 발광 소자(11,21)와, 렌즈 등으로 구현되어 광 시그널을 집속 및 조준(Collimation)하는 집속 소자(12,22)로 구성되며, 이들은 통상 TO(Transistor Outline)형 패키지 내에 일체형으로 내장된다.
또한, 상기 광송신 수단(10,20)은 발광 소자(11,21)의 후면에 PIN형 포토 다이오드 등으로 구현되는 별도의 광모니터링 소자(13, 단, 제 2 광송신 수단(20)내 광모니터링 소자 구성은 도면에서 생략됨)를 구비할 수 있다.
상기 발광 소자(11,21)는 전기적 시그널에 따라 소정 파장의 광 시그널을 생성하여 방출하고, 해당 집속 소자(12,22)는 상기 발광 소자(11,21)에서 방출되는 광 시그널이 광 섬유(61)의 단면에 도달할 때까지 퍼지지 않고 진행할 수 있도록 집속하며, 상기 광모니터링 소자(13)는 상기 발광 소자(11,21)의 동작 상태를 감시 제어한다.
상기 광 섬유(61)의 광축과 직교하는 축 상에 위치하는 광수신 수단(20,30)은 PIN 혹은 Avalanche 형의 포토 다이오드(Photo Diode) 등으로 구현될 수 있는 광검출 소자(21,31)와 렌즈 등으로 구현될 수 있는 집속 소자(22,32)로 구성되며, 상기 광송신 수단(10,20)과 마찬가지로 광검출 소자(21,31)와 집속 소자(22,32)는 통상 TO형 패키지 내에 일체형으로 구성된다. 여기서, 상기 광수신 수단(20,30)의 위치는 적어도 하나의 광수신 수단(20,30)이 광 섬유(61)의 광축상에 위치할 수 있는 경우를 배제하지 않는다.
해당 집속 소자(22,32)는 광필터링 수단(40)을 통해 반사되는 광 시그널을 광검출 소자(21,31)의 수광 영역으로 집속하고, 광검출 소자(21,31)는 입사된 광 시그널을 검출하여 전기적인 시그널로 변환한다.
나아가, 광수신 수단(20,30)은 상기 변환된 전기적인 시그널을 증폭시키는 전치 증폭 소자(23,33)를 구비할 수 있다.
상기 광필터링 수단(40)은 기설정된 파장에 따라 해당 파장의 광 시그널을 투과 또는 반사시키기 위해 제 1필터(41)와 제 2필터(42)로 구성되어 광 섬유(61)의 광축상에 위치한다. 해당 제 1필터(41)와 제 2필터(42)는 각각 광축과 45도의 각을 이루며 상호간은 90도의 각을 이루는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광필터링 수단(40)은 필요에 따라 상기 광송신 수단(10,20)에서 방출된 광 시그널이 여러 가지 원치않는 경로를 통해 상기 광수신 수단(20,30)으로 입사되는 것을 막기 위하여, 해당 필터(41,42)와 광수신 수단(20,30)의 집속 소자(22,32) 사이에 위치하는 제 3 및 제 4의 필터(43,44)를 구비할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, OLT용 모듈(100)의 광 전송 구조도이다.
도 3을 참조하면, 광 섬유의 광축상에 위치하는 제 1 광송신 수단(10)의 발광 소자(11)는 제 1 광 시그널(예: λ3=1.55㎛)을 생성하여 방출하고, 집속 소자(12)는 상기 방출된 제 1 광 시그널(λ3)을 집속하여 광축과 나란하게 광 섬유(61)로 전송한다.
그리고, 광 섬유의 광축과 직교하는 축상에 위치하는 제 2 광송신 수단(20)의 발광 소자(21)는 상기 제 1 광 시그널과 파장이 상이한 제 2 광 시그널(예: λ2=1.49㎛)을 생성하여 방출하고, 집속 소자(22)는 상기 방출된 제 2 광 시그널(λ2)을 집속하여 광축에 직교하는 축과 나란하게 전송되도록 한다.
그러면, 제 1필터(41)는 상기 제 1 광송신 수단(10)으로부터 전송되는 제 1광 시그널(λ3)을 제 2필터(42)로 투과시키고, 제 2 광송신 수단(20)으로부터 전송되는 제 2 광 시그널(λ2)을 제 2필터(42)로 반사시킨다.
이에, 제 2필터(42)는 상기 제 1필터(41)를 통해 투과된 제 1 광 시그널(λ3)과 상기 제 1필터(41)를 통해 반사된 제 2 광 시그널(λ2)을 모두 투과시켜 광 섬유(61)로 전송한다. 이때, 제 2필터(42)에서 투과된 제 1 및 제 2 광 시그널은 소정의 집속 소자(50)를 통해 집속되어 광 섬유(61)로 전송될 수 있다.
한편, 제 2필터(42)는 광 섬유(61)로부터 방출되는 제 3 광 시그널(예: λ1=1.3㎛)을 해당 광수신 수단(30)으로 반사시킨다.
그러면, 해당 광수신 수단(30)의 집속 소자(32)는 상기 제 2필터(41)에서 반사된 제 3 광 시그널(λ1)을 광검출 소자(31)의 수광 영역으로 집속하고, 광검출 소자(31)는 상기 집속된 제 3 광 시그널(λ1)을 검출하여 전기적인 시그널로 변환한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT용 모듈(100)에서 광필터링 수단(40)의 파장별 광 시그널 전송 특성을 도시한 도로서, 도 4의 (a)는 제 1필터(41)의 광 시그널 전송 특성을 도시한 도이고, 도 4의 (b)는 제 2필터(42)의 광 시그널 전송 특성을 도시한 도이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 광필터링 수단(40)의 제 1필터(41)는 제 1 광송신수단(10)의 제 1 광 시그널(λ3)은 투과시키고, 제 2 광송신 수단(20)의 제 2 광 시그널(λ2)과 광 섬유(61)로부터 수신되는 제 3 광 시그널(λ1)은 투과시키지 않고 반사시키는 특성을 가진다.
도 4의 (b)를 참조하면, 광필터링 수단(40)의 제 2필터(42)는 제 1 필터(41)에서 투과된 제 1 광송신 수단(10)의 제 1 광 시그널(λ3)과 제 1필터(41)에서 반사된 제 2 광송신 수단(20)의 제 2 광 시그널(λ2)은 투과시키고, 광 섬유(61)로부터 수신되는 제 3 광 시그널(λ1)은 반사시키는 특성을 가진다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, ONU용 모듈(100)의 광 전송 구조도이다.
도 5를 참조하면, 광 섬유의 광축상에 위치하는 광송신 수단(10)의 발광 소자(11)는 제 1 광 시그널(예: λ1=1.3㎛)을 생성하여 방출하고, 집속 소자(12)는 상기 방출된 제 1 광 시그널(λ1)을 집속하여 광축과 나란하게 제 1필터(41)와 제 2필터(42)로 전송한다.
그러면, 제 1필터(41)와 제 2필터(42)는 상기 전송되는 제 1 광 시그널(λ1)을 모두 투과시켜 광 섬유(61)로 전송한다. 이때, 제 2필터(42)에서 투과된 광 시그널은 소정 집속 소자(50)를 통해 집속될 수 있다.
한편, 제 2필터(42)는 광 섬유(61)로부터 전송되는 제 2 광 시그널(예:λ2=1.49㎛)을 제 1필터(41)로 투과시키고(이때에도, 해당 광 시그널은 소정 집속 수단(50)을 통해 집속될 수 있다.), 제 1필터(41)는 상기 투과된 제 2 광 시그널을 광 섬유(61)의 광축과 직교하는 축상에 위치하는 제 1 광수신 수단(20)으로 반사시킨다.
또 다른 한편, 제 2필터(42)는 광 섬유(61)로부터 전송되는 제 3 광 시그널(예: λ3=1.55㎛)을 수신하여(이때에도, 해당 광 시그널은 소정 집속 수단(50)을 통해 집속될 수 있다.), 광 섬유(61)의 광축과 직교하는 또 다른 축상에 위치하는 제 2 광수신 수단(30)으로 반사시킨다.
그러면, 제 1 광수신 수단(20)의 집속 소자(22)는 제 1필터(41)에서 반사된 제 2 광 시그널(λ2)을 집속하고, 광검출 소자(21)는 상기 집속된 제 2 광 시그널(λ2)을 검출하여 전기적인 시그널로 변환하며, 제 2 광수신 수단(30)의 집속 소자(32)는 제 2필터(42)에서 반사된 제 3 광 시그널(λ3)을 집속하고, 광검출 소자(31)는 상기 집속된 제 3 광 시그널(λ3)을 검출하여 전기적인 시그널로 변환한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 ONU용 모듈(100)에서 광필터링 수단(40)의 파장별 광 시그널 전송 특성을 도시한 도로서, 도 6의 (a)는 광필터링 수단(40)내 제 1필터(41)의 광 시그널 전송 특성을 도시한 도이고, 도 6의 (b)는 광필터링수단(40)내 제 2필터(42)의 광 시그널 전송 특성을 도시한 도이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 광필터링 수단(40)의 제 1필터(41)는 광송신 수단(10)이 송신하는 제 1 광 시그널(λ1)은 투과시키고, 제 2필터(42)를 통해 광 섬유(61)로부터 수신되는 제 2 광 시그널(λ2) 및 제 3 광 시그널(λ3)은 반사시키는 특성을 가진다.
도 6의 (b)를 참조하면, 광필터링 수단(40)의 제 2필터(42)는 제 1필터(41)에서 투과된 광송신 수단(10)의 제 1 광 시그널(λ1) 및 광 섬유(61)로부터 수신되는 제 2 광 시그널(λ2)은 투과시키고, 광 섬유(61)로부터 수신되는 제 3 광 시그널(λ3)은 제 2 광수신 수단(30)으로 반사시키는 특성을 가진다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLT와, 상기 OLT와 스플릿터(Splitter)로 연결된 다수 개의 ONU간 광 시그널 전송 개념도이다.
도 7을 참조하면, OLT에서는 제 1 광 시그널(λ3)과 제 2 광 시그널(λ2)을 단일의 광 섬유(61)를 통해 ONU로 송신하고, 상기 광 섬유(61)를 통해 ONU로부터 제 3 광 시그널(λ1)을 수신한다.
이에 대응하여, ONU에서는 제 1 광 시그널(λ1)을 광 섬유(61)를 통해 OLT 로 송신하고, 상기 광 섬유(61)를 통해 OLT 모듈로부터 제 2 광 시그널(λ2)과 제 3광 시그널(λ3)을 수신한다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 파장 선택형 광필터링 수단을 이용해 파장이 서로 다른 2개 이상의 광 시그널을 파장별로 필터링하여 단일의 광 섬유를 통해 혼신없이 송수신함으로써, 광 섬유의 활용도를 향상시키는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 파장이 서로 다른 2개의 광 시그널을 단일의 광 섬유를 통해 송수신하는 광 전송 장치에 있어서, 상기 광 시그널들과 파장이 서로 다른 1개 이상의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 송수신 처리하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 전송 장치는, 상기 광 섬유를 통해 송신되는 광 시그널을 생성하는 1개 이상의 광송신 수단과;
    상기 광 섬유를 통해 수신되는 광 시그널을 검출하는 1개 이상의 광수신 수단과;
    상기 광송신 수단과 상기 광수신 수단 사이에 배치되어, 상기 광 섬유를 통해 송수신되는 광 시그널을 기설정된 파장에 따라 선택적으로 필터링하는 광필터링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광필터링 수단과 상기 광 섬유 사이의 광 전송 장치 내에 배치되어 상기 광 시그널을 집속 및 조준하는 집속 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광 전송 장치는, 2개의 광 시그널 송수신 중에 1개의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 송신 처리하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 광 전송 장치는, 상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 제 1파장의 제 1 광 시그널을 생성하는 제 1 광송신 수단과;
    상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 1직교축 상에 배치되어 제 2파장의 제 2 광 시그널을 생성하는 제 2 광송신 수단과;
    상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 상기 제 1 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 제 2 광 시그널을 상기 광 섬유로 반사시키며, 상기 광 섬유를 통해 수신되는 제 3파장의 제 3 광 시그널을 반사시키는 광필터링 수단과;
    상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 2직교축 상에 배치되어 상기 반사된 제 3 광 시그널을 검출하는 광수신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 광필터링 수단은, 상기 제 1 광 시그널을 투과시키고 제 2 광 시그널을 반사시키는 제 1필터와;
    상기 제 1필터와 소정의 각을 이루도록 배치되어, 상기 투과된 제 1 광 시그널과 상기 반사된 제 2 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 제 3 광 시그널을 상기 광수신 수단으로 반사시키는 제 2필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광필터링 수단은, 상기 제 2필터와 상기 광수신 수단 사이의 광필터링 수단 내에 위치하여 상기 제 3 광 시그널만 투과시키는 제 3필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광 전송 장치는, 2개의 광 시그널 송수신 중에 1개의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 수신 처리하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 광 전송 장치는, 상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 제 1파장의 제 1 광 시그널을 방출하는 광송신 수단과;
    상기 광 섬유의 광축 상에 배치되어 상기 제 1 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 광 섬유로부터 수신되는 제 2파장의 제 2 광 시그널 및 제 3파장의 제 3 광 시그널을 반사시키는 광필터링 수단과;
    상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 1직교축 상에 배치되어 상기 반사된 제 2 광 시그널을 검출하는 제 1 광수신 수단과;
    상기 광 섬유의 광축과 직교하는 제 2직교축 상에 배치되어 상기 반사된 제 3 광 시그널을 검출하는 제 2 광수신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광필터링 수단은, 상기 제 1 광 시그널을 투과시키고, 상기 제 2 광 시그널을 상기 제 1 광수신 수단으로 반사시키는 제 1필터와;
    상기 제 1필터와 소정의 각을 이루도록 배치되어, 상기 투과된 제 1 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 광 섬유로부터 수신되는 제 2 광 시그널을 상기 제 1필터로 투과시키며, 상기 광 섬유로부터 수신되는 제 3 광 시그널을 제 2광수신 수단으로 반사시키는 제 2필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 광필터링 수단은, 상기 제 1필터와 상기 제 1 광수신 수단 사이의 광필터링 수단 내에 위치하여 상기 제 2 광 시그널만 투과시키는 제 3필터와, 상기 제 2필터와 상기 제 2 광수신 수단 사이의 광 광필터링단 내에 위치하여 상기 제 3 광 시그널만 투과시키는 제 4필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전송 장치.
  12. 파장이 서로 다른 2개의 광 시그널을 단일의 광 섬유를 통해 송수신하는 중에, 상기 광 시그널들과 파장이 서로 다른 1개 이상의 광 시그널을 상기 광 섬유를 통해 송수신 처리하는 것을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 광 시그널 송신 처리는, 2개 이상의 광송신 수단에서 상기 광 시그널을 방출하고, 상기 광 섬유의 광축상에 배치된 광필터링 수단에서 상기 방출된 광 시그널을 기설정된 파장에 따라 선택적으로 필터링하여 상기 광 섬유를 통해 송신하는 것을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광 시그널의 필터링은, 상기 광필터링 수단에서 상기 광송신 수단중 상기 광축 상에 배치된 광송신 수단의 광 시그널을 상기 광 섬유로 투과시키고, 상기 광축과 직교하는 직교축 상에 배치된 광송신 수단의 광 시그널을 상기 광 섬유로 반사시키는 것을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 광 시그널 수신 처리는, 상기 광 섬유의 광축 상에 배치된 광필터링 수단에서 상기 광 섬유를 통해 수신되는 광 시그널을 기설정된 파장에 따라 선택적으로 필터링하고, 2개 이상의 광수신 수단에서 상기 필터링된 광 시그널을 각각 검출하는 것을 특징으로 하는 광 전송 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 광 시그널의 필터링은, 상기 광필터링 수단에서 상기 광 시그널의 파장에 따라 해당 광 시그널을 상기 광수신 수단중 상기 광축 상에 배치된 광수신 수단으로 투과시키고, 상기 광축과 직교하는 직교축 상에 배치된 광수신 수단으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 광 전송 방법.
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