KR200357686Y1 - Optical network training kit - Google Patents

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KR200357686Y1
KR200357686Y1 KR20-2004-0011676U KR20040011676U KR200357686Y1 KR 200357686 Y1 KR200357686 Y1 KR 200357686Y1 KR 20040011676 U KR20040011676 U KR 20040011676U KR 200357686 Y1 KR200357686 Y1 KR 200357686Y1
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KR20-2004-0011676U
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정주완
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주식회사 옵텔콤
서울정수기능대학
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Abstract

본 고안은 광통신 트레이닝 장치에 관한 것으로 특히, 광통신에 대한 실험실습의 상태 및 결과를 학습자가 신속하고 명확하게 파악할 수 있도록 실습 환경을 제공하여 학습의 성취도를 향상시키기 위한 목적에 있다. 이러한 목적의 본 고안은 비디오신호, 음성신호 또는 임의의 주파수 신호를 학습자가 조절한 바이어스 이득에 의해 증폭하여 특정세기(1310nm 또는 1550nm)의 레이저 광신호를 발생시키는 광발신처리모듈(110)과, 상기 광발신처리모듈(110)에서 발생된 레이저 광신호를 수신하여 학습자가 조절한 바이어스 이득으로 증폭한 후 원래의 신호로 복원하는 광수신처리모듈(130)과, 상기 광발신처리모듈(110)에서 발생된 레이저 광신호를 광파이버를 통해 광수신처리모듈(130)에 전달하며 학습자의 선택에 의해 상기 광신호를 소정 비율(50:50 또는 70:30)로 분할 또는 합성시키는 광전송채널모듈(120)과, 상기 광신호 송수신에 있어서 전송손실, 광커넥터 접속손실, 신호왜곡 등의 송수신 결과를 시각적으로 표시하는 표시장치부(150)와, 상기 광발신처리모듈(110)와 광수신처리모듈(130)의 동작을 제어하면서 광신호의 송수신 결과를 분석하여 상기 표시장치부(150)에 표시시키는 마이크로 컴퓨터(140)로 구성한다.The present invention relates to an optical communication training device, and more particularly, to provide a learning environment so that learners can quickly and clearly grasp the state and results of laboratory training for optical communication, and to improve the achievement of learning. The present invention for this purpose and the optical signal processing module 110 for generating a laser light signal of a specific intensity (1310nm or 1550nm) by amplifying a video signal, a voice signal or an arbitrary frequency signal by the bias gain adjusted by the learner, A light receiving processing module 130 for receiving the laser light signal generated by the light emitting processing module 110 and amplifying the laser light signal by a learner and then restoring the original signal to the original signal, and the light transmitting processing module 110. The optical transmission channel module 120 transmits the laser optical signal generated by the optical signal to the optical reception module 130 through the optical fiber and divides or synthesizes the optical signal in a predetermined ratio (50:50 or 70:30) by the learner's selection. And a display device 150 for visually displaying transmission and reception results such as transmission loss, optical connector connection loss, signal distortion, and the like, and the optical transmitting and receiving module 110 and the optical receiver. It analyzes the results of the optical signal transmission and reception and controls the operation of the module 130 is configured of a microcomputer 140, to be displayed on the display device 150.

Description

광통신 트레이닝 장치{OPTICAL NETWORK TRAINING KIT}Optical communication training device {OPTICAL NETWORK TRAINING KIT}

본 고안은 광통신 기술에 관한 것으로 보다 상세하게는 학습자의 광통신 실습을 위한 광통신 트레이닝 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical communication technology, and more particularly, to an optical communication training device for an optical communication practice of a learner.

일반적으로 광통신은 전기적인 신호를 광신호로 변환하여 전송 손실 없이 원거리 전송이 가능하게 한 것이다. 특히, 전기신호를 레이저광선에 실어 광섬유 전송선로를 통하여 보내는 통신을 말한다.In general, optical communication converts an electrical signal into an optical signal to enable long-distance transmission without transmission loss. In particular, it refers to a communication that transmits an electrical signal to a laser beam through an optical fiber transmission line.

최근에 인터넷의 급속한 발전으로 가입자에게 보다 빠른 통신환경을 제공하기 위하여 기술 개발이 가속화되고 있다. 이와 같은 빠른 통신 속도를 제공하여 보다 많은 가입자를 확보하기 위하여 많은 가입자가 동시에 접속하여 서비스를 제공할 수 있는 광통신기술이 요구되고 있다.Recently, due to the rapid development of the Internet, technology development has been accelerated to provide a faster communication environment to subscribers. In order to secure more subscribers by providing such a fast communication speed, there is a demand for an optical communication technology capable of providing a plurality of subscribers at the same time.

따라서, 이 분야에 광통신 기술을 위한 기술자들이 급변하는 기술발전에 따라 급히 요구되고 있으며 신뢰성이 있는 광통신을 위한 수준 높은 교육이 필요하다.Therefore, there is an urgent demand for technicians for optical communication technology in this field according to the rapidly changing technology development, and high quality education for reliable optical communication is required.

그러나, 종래에는 광통신 기술자를 양성하기 위하여 성능 좋은 교육기자재가 필요하지만, 적절한 광통신 교육기자재가 없기 때문에 광섬유와 이의 콘넥터와 레이저 다이오드를 이용하여 광섬유에 광신호가 도파되는 간단한 현상만을 실험할 뿐 비디오신호 및 음성신호에 대한 고난이도의 송수신 현상을 실험할 수 없는 문제점이 있다.However, conventionally, good training equipment is required to train optical communication engineers, but since there is no suitable training equipment for optical communication, only a simple phenomenon in which optical signals are guided to optical fibers using optical fibers, their connectors, and laser diodes is tested. There is a problem in that it is not possible to experiment the transmission and reception of high difficulty with respect to the voice signal.

또한, 종래에는 광통신 기술의 실습을 위해서 다양한 계측 장비를 갖추어야 하고 실습을 위한 각종 광통신회로와 통신로를 형성하는 실습구비 요건을 갖추어야만 함으로 원하는 실습을 위한 준비시간이 많이 들어 정해진 실습시간을 초과하는 경우가 많으며 더욱이 실습을 올바르게 할 수 없는 문제점이 있다.In addition, in the prior art, a variety of measuring equipment should be provided for the practice of optical communication technology and training equipment requirements for forming various optical communication circuits and communication paths for the training must be prepared, which requires a lot of preparation time for a desired training, exceeding a predetermined training time. There are many cases, and moreover, there is a problem that cannot be done correctly.

따라서, 본 고안은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 광통신에 대한 실험실습의 상태 및 결과를 학습자가 신속하고 명확하게 파악할 수 있도록 실습 환경을 제공하여 학습의 성취도를 향상시키도록 한 광통신 트레이닝 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was devised to solve the conventional problems, and provides optical training for improving the achievement of learning by providing a practice environment so that learners can quickly and clearly grasp the status and results of laboratory training for optical communication. The purpose is to provide a device.

도1은 본 고안의 실시 예에 따른 광통신 트레이닝 장치의 블록도.1 is a block diagram of an optical communication training apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2는 도1에서 광발신처리모듈의 블록도.2 is a block diagram of a light emitting processing module of FIG.

도3은 도1에서 광수신처리모듈의 블록도.3 is a block diagram of a light receiving processing module in FIG.

도4는 본 고안의 실시 예에 따른 광통신 처리 과정을 보인 동작 순서도.4 is a flowchart illustrating an optical communication process according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 광발신처리모듈 120 : 광전송채널모듈110: optical transmission module 120: optical transmission channel module

130 : 광수신처리모듈 140 : 마이크로컴퓨터130: light receiving processing module 140: microcomputer

150 : 표시장치부150: display device

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 비디오신호, 음성신호 또는 임의의 주파수 신호를 학습자가 조절한 바이어스 이득에 의해 증폭하여 특정세기(1310nm 또는 1550nm)의 레이저 광신호를 발생시키는 광발신처리모듈과, 상기 광발신처리모듈에서 발생된 레이저 광신호를 수신하여 학습자가 조절한 바이어스 이득으로 증폭한 후 원래의 신호로 복원하는 광수신처리모듈과, 상기 광발신처리모듈에서 발생된 레이저 광신호를 광파이버를 통해 광수신처리모듈에 전달하며 학습자의 선택에 의해 상기 광신호를 소정 비율(50:50 또는 70:30)로 분할 또는 합성시키는 광전송채널모듈과, 상기 광신호 송수신에 있어서 전송손실, 광커넥터 접속손실, 신호왜곡 등의 송수신 결과를 시각적으로 표시하는 표시장치부와, 상기 광발신처리모듈과 광수신처리모듈의 동작을 제어하면서 광신호의 송수신 결과를 분석하여 상기 표시장치부에 표시시키는 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성한다.The present invention provides an optical emission processing module for generating a laser light signal of a specific intensity (1310 nm or 1550 nm) by amplifying a video signal, an audio signal or an arbitrary frequency signal by a learner's bias gain to achieve the above object. And a light receiving processing module which receives the laser light signal generated by the light emitting processing module, amplifies the bias gain adjusted by the learner, and restores the original signal, and converts the laser light signal generated by the light emitting processing module into an optical fiber. An optical transmission channel module which transmits to the optical reception processing module and divides or synthesizes the optical signal in a predetermined ratio (50:50 or 70:30) by a learner's selection, and a transmission loss and an optical connector in transmitting and receiving the optical signal. Display unit for visually displaying the result of transmission and reception, such as connection loss, signal distortion, and the like, the optical transmission module and the optical reception module While controlling the analysis of the reception result of the optical signal to comprise a micro-computer to be displayed on the display unit.

상기 광발신처리모듈은 컴퓨터(PC)의 RS-232신호를 TTL신호로 변환하기 위한 데이터변환회로와, 임의의 주파수신호(컨티뉴웨이브(CW), 270Hz, 1KHz, 2KHz 중 어느 하나의 펄스)를 발생하는 주파수회로와, 상기 TTL신호 또는 임의의 주파수신호를 학습자가 선택한 임의의 파장의 광신호로 변환하는 다수의 레이저다이오드와, 상기 다수의 레이저다이오드를 구동하면서 상기 다수의 레이저다이오드가 소정의 광세기로 발광되도록 바이어스 증폭시키는 궤환증폭회로와, 학습자가 직접 상기궤환증폭회로의 바이어스를 조절하기 위한 바이어스조절스위치를 포함하여 구성한다.The optical transmission module is a data conversion circuit for converting an RS-232 signal of a computer (PC) into a TTL signal, and an arbitrary frequency signal (a pulse of any one of a continuous wave (CW), 270 Hz, 1 KHz, and 2 KHz). A plurality of laser diodes for generating a frequency circuit, a plurality of laser diodes for converting the TTL signal or an arbitrary frequency signal into an optical signal having an arbitrary wavelength selected by a learner, and the plurality of laser diodes driving a plurality of laser diodes. And a feedback amplifier circuit for bias amplifying the signal to emit light with intensity, and a bias control switch for directly adjusting the bias of the feedback amplifier circuit by a learner.

상기 광수신처리모듈은 광발신처리모듈에서 발생된 레이저 광신호를 광전송채널부를 통해 수광하여 전기적신호로 변환하는 수광다이오드와, 상기 수광다이오드에서의 전기적 신호를 소정의 이득으로 증폭하는 증폭회로와, 학습자가 상기 증폭회로의 이득을 원하는 만큼 조절하기 위한 바이어스조절스위치와, 상기 증폭회로에서 증폭된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로 컴퓨터로 전달하는 A/D변환기와, 상기 증폭회로에서의 아날로그신호를 TTL신호로 변환한 후 RS-232신호로 변환하여 외부 컴퓨터로 전달하는 데이터변환부를 포함하여 구성한다.The light receiving processing module includes: a light receiving diode for receiving a laser light signal generated by the light transmitting processing module through an optical transmission channel unit and converting the light into an electrical signal; and an amplifier circuit for amplifying the electric signal from the light receiving diode with a predetermined gain; A bias control switch for a learner to adjust the gain of the amplification circuit as desired, an A / D converter for converting the analog signal amplified by the amplification circuit into a digital signal and transmitting it to a microcomputer, and the analog signal in the amplification circuit. After converting to a TTL signal and converts into an RS-232 signal and comprises a data converter for transmitting to an external computer.

상기 광전송채널모듈은 광발신처리모듈에 구비된 레이저다이오드와 광수신처리모듈에 구비된 레이저다이오드 사이에서 광신호를 전송하기 위한 다수의 광파이버와, 상기 광파이버에 접속되어 상기 레이저다이오드에서 상기 수광다이오드에 전달되는 광신호의 세기를 투과, 반사 및 흡수의 비율에 따라 각각 50:50과 70:30으로 분할 및 합성하기 위한 다수의 커플러를 포함하여 구성한다.The optical transmission channel module includes a plurality of optical fibers for transmitting an optical signal between a laser diode included in the optical transmitting and receiving module and a laser diode provided in the optical receiving processing module, and connected to the optical fiber to the light receiving diode. It comprises a plurality of couplers for dividing and combining the intensity of the transmitted optical signal into 50:50 and 70:30, respectively, according to the ratio of transmission, reflection and absorption.

상기 광전송채널모듈은 상기 커플러와 인접한 영역에 고정되며, 광파이버를 기계식으로 절단하여 접속하기 위한 플레이트를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.The optical transmission channel module is preferably fixed to an area adjacent to the coupler, and further comprises a plate for mechanically cutting and connecting the optical fiber.

이하, 본 고안에 따른 광통신 트레이닝 장치를 도면에 의거 상세히 설명하면다음과 같다.Hereinafter, an optical communication training apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도1은 본 고안의 실시 예에 따른 광통신 트레이닝 장치의 블록도를 도시한 것이고, 도2는 도1의 광발신처리모듈의 블록도이며, 도3은 도1의 광수신처리모듈의 블록도이다.1 is a block diagram of an optical communication training apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the light emitting processing module of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of the light receiving processing module of FIG. .

그리고, 도4는 본 고안의 실시 예에 따른 광통신 처리 과정을 보인 동작 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an optical communication process according to an embodiment of the present invention.

본 고안의 실시 예에 따른 광통신 트레이닝 장치는 도1의 블록도에 도시한 바와 같이, 비디오신호, 음성신호 또는 임의의 주파수 신호를 학습자가 조절한 바이어스 이득에 의해 증폭하여 임의의 패턴을 갖는 특정세기(1310nm 또는 1550nm)의 레이저 광신호를 발생시키는 광발신처리모듈(110)과, 상기 광발신처리모듈(110)에서 발생된 레이저 광신호를 수신하여 학습자가 조절한 바이어스 이득으로 증폭한 후 원래의 신호로 복원하는 광수신처리모듈(130)과, 상기 광발신처리모듈(110)에서 발생된 레이저 광신호를 광파이버를 통해 광수신처리모듈(130)에 전달하며 학습자의 선택에 의해 상기 광신호를 소정 비율(50:50 또는 70:30)로 분할 또는 합성시키는 광전송채널모듈(120)과, 상기 광신호 송수신에 있어서 전송손실, 광커넥터 접속손실, 신호왜곡 등의 송수신 결과를 시각적으로 표시하는 표시장치부(150)와, 상기 광발신처리모듈(110)와 광수신처리모듈(130)의 동작을 제어하면서 광신호의 송수신 결과를 분석하여 상기 표시장치부(150)에 표시시키는 마이크로 컴퓨터(140)로 구성한다.In the optical communication training apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in the block diagram of FIG. 1, a video signal, a voice signal, or an arbitrary frequency signal is amplified by a bias gain adjusted by a learner and has a specific intensity having an arbitrary pattern. (1310nm or 1550nm) receives the optical signal processing module 110 for generating a laser light signal and the laser light signal generated by the optical signal processing module 110, amplified by a bias gain adjusted by the learner and then original The optical reception module 130 for restoring the signal and the laser optical signal generated by the optical transmission module 110 are transmitted to the optical reception module 130 through an optical fiber, and the optical signal is selected by a learner. Optical transmission channel module 120 which is divided or synthesized at a predetermined ratio (50:50 or 70:30), and transmission and reception results of transmission loss, optical connector connection loss, signal distortion, etc. in the optical signal transmission and reception. Control the operation of the display device 150 and the optical transmission module 110 and the optical reception module 130 to visually display and analyze the transmission and reception results of the optical signal and display the result on the display device 150. It consists of a microcomputer 140 to make.

이러한 구성의 본 고안의 실시 예에 따른 장치는 휴대 가능한 케이스에 장착가능하도록 구성한다.The device according to an embodiment of the present invention of such a configuration is configured to be mounted on a portable case.

또한, 상기 광송신모듈(110), 광전송채널부(120) 및 광수신모듈(130)는 각각의 섹터별로 배열되어 장착됨은 물론 해당 광통신 실습용 부품들이 노출되어 장착된다.In addition, the optical transmission module 110, the optical transmission channel unit 120 and the optical reception module 130 are arranged and mounted for each sector, and the optical communication training components are exposed and mounted.

상기 광발신처리모듈(110)은 컴퓨터(PC)의 RS-232신호를 TTL신호로 변환하기 위한 데이터변환회로(260)와, 임의의 주파수신호(컨티뉴웨이브(CW), 270Hz, 1KHz, 2KHz 중 어느 하나의 펄스)를 발생하는 주파수회로(290)와, 음성입력을 위한 마이크로폰(270)과, 외부입력단자(280)와, 상기 데이터변환회로(260), 마이크로 폰(270), 외부입력단자(280) 또는 주파수회로(290)의 신호 중 하나를 선택하기 위한 스위치(210)와, 이 스위치(210)에서 선택된 신호를 학습자가 선택한 임의의 파장(1310nm 또는 1550nm)의 레이저 광신호로 변환하는 레이저다이오드(231)(232)와, 학습자가 선택한 바이어스값에 의해 상기 스위치(210)에서 선택된 신호를 증폭하여 상기 레이저다이오드(231)(232) 중 학습자가 선택한 레이저다이오드를 구동시키는 다이오드구동부(220)와, 이 다이오드구동부(220)에서 구동한 레이저다이오드의 레이저 광의 세기를 검출하는 광검출부(240)와, 이 광검출부(240)의 검출 세기에 따른 궤환이득값을 상기 구동된 레이저다이오드의 레이저 광신호를 안정화시키기 위해 상기 다이오드구동부(220)로 전달하는 궤환증폭부(250)를 포함하여 구성한다.The optical transmission module 110 includes a data conversion circuit 260 for converting an RS-232 signal of a computer into a TTL signal, and any frequency signal (continued wave (CW), 270Hz, 1KHz, 2KHz). A frequency circuit 290 for generating any pulse), a microphone 270 for voice input, an external input terminal 280, the data conversion circuit 260, a microphone 270, an external input terminal 280 or switch 210 for selecting one of the signals of the frequency circuit 290, and converts the signal selected by the switch 210 into a laser light signal of any wavelength (1310nm or 1550nm) selected by the learner The diode driver 220 driving the laser diode selected by the learner among the laser diodes 231 and 232 by amplifying the signal selected by the switch 210 according to the laser diodes 231 and 232 and the bias value selected by the learner. ) And driven by the diode driver 220 The photodetector 240 detects the intensity of the laser light of the edger and the diode driver 220 to stabilize the laser light signal of the driven laser diode with a feedback gain value according to the detection intensity of the photodetector 240. Consists of including feedback amplifier 250 to deliver.

상기 레이저다이오드(231)(232)는 1310nm 및 1550nm 파장의 레이저다이오드로 구성되며, 상기 1310nm 및 1550nm 파장은 싱글모드 광섬유에서 가장 저손실로 전송할 수 있어 실습의 결과를 명확하게 파악할 수 있도록 하기 위한 것이다.The laser diodes 231 and 232 are composed of laser diodes of 1310 nm and 1550 nm wavelengths, and the 1310 nm and 1550 nm wavelengths can be transmitted at the lowest loss in a single mode optical fiber, so that the results of the training can be clearly understood.

상기 다이오드 구동부(220)는 스위치(210)에서 선택된 신호를 사용자가 조절한 바이어스값과 궤환증폭부(2500의 궤환이득값에 의해 완충 증폭하는 완충증폭기(231)와, 이 완충증폭기(231)의 바이어스값을 학습자가 직접 조절하기 위한 바이어스조절스위치(233)와, 다수의 레이저다이오드(231)(232) 중 학습자가 선택한 하나의 레이저다이오드를 구동하기 위한 신호의 이득을 궤환증폭부(250)의 궤환이득값에 의해 자동으로 조정하는 구동회로(222)를 포함하여 구성한다.The diode driver 220 buffers and amplifies the signal selected by the switch 210 according to a user's bias value and the feedback amplifier (a feedback gain of 2500), and a buffer amplifier 231 of the buffer amplifier 231. A bias control switch 233 for directly adjusting a bias value and a gain of a signal for driving one laser diode selected by a learner from among the plurality of laser diodes 231 and 232 may be used. It comprises a drive circuit 222 which automatically adjusts according to the feedback gain value.

상기 광검출부(240)는 레이저다이오드(231)(232)에 각기 결합되어 레이저광을 검출하는 포토다이오드(241)(242)로 구성한다.The light detector 240 includes photodiodes 241 and 242 coupled to the laser diodes 231 and 232 to detect the laser light.

상기 궤환증폭부(250)는 광검출부(240)에서 검출된 광세기에 따라 상기 완충증폭기(221)의 증폭 이득을 조절하는 부귀환용 증폭기(252)와, 상기 검출된 광세기에 따라 상기 구동회로(222)의 이득을 조절하는 자동출력제어회로(251)를 포함하여 구성한다.The feedback amplifier 250 includes a negative feedback amplifier 252 for adjusting the amplification gain of the buffer amplifier 221 according to the light intensity detected by the photodetector 240 and the driving circuit according to the detected light intensity. And an automatic output control circuit 251 for adjusting the gain of 222.

상기 광수신처리모듈(130)은 광발신처리모듈(110)에서 발생된 레이저 광신호를 광전송채널모듈(120)을 통해 수광하여 전기적신호로 변환하는 수광다이오드(310)와, 상기 수광다이오드(310)에서의 전기적 신호를 소정의 이득으로 증폭하는 증폭회로(320)와, 학습자가 상기 증폭회로(320)의 이득을 원하는 만큼 조절하기 위한 바이어스조절스위치(321)와, 상기 증폭회로(320)에서 증폭된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로 컴퓨터(140)로 전달하는 A/D변환기(330)와, 상기 증폭회로(320)에서의 아날로그신호를 TTL신호로 변환한 후 RS-232신호로 변환하여 외부 컴퓨터로 전달하는 데이터변환부(340)와, 상기 수광다이오드(310)에서의 전기적 음성신호를 소정 이득으로 증폭하여 스피커로 출력시키는 음성증폭회로(350)를 포함하여 구성한다.The light receiving processing module 130 receives a laser light signal generated by the light transmitting processing module 110 through an optical transmission channel module 120 and converts it into an electrical signal, and the light receiving diode 310 Amplification circuit 320 for amplifying the electrical signal at a predetermined gain, a bias control switch 321 for the learner to adjust the gain of the amplification circuit 320 as desired, and in the amplification circuit 320 The A / D converter 330 converts the amplified analog signal into a digital signal and transmits it to the microcomputer 140, and converts the analog signal from the amplification circuit 320 into a TTL signal and then converts it into an RS-232 signal. And a data amplifier 340 for transmitting to an external computer, and a voice amplifier circuit 350 for amplifying an electric voice signal from the light-receiving diode 310 with a predetermined gain and outputting the same to a speaker.

상기 수광다이오드(310)는 여러 종류가 있어 계측에 적합한 소자를 사용하여야 하는데, 효율이 좋고 분해능이 좋아야 함으로 InGaAs 포토다이오드를 사용한다.Since there are many kinds of light-emitting diodes 310, a device suitable for measurement should be used, and an InGaAs photodiode is used because efficiency and resolution should be good.

상기 데이터변환부(340)는 증폭회로(320)에서 증폭된 아날로그 신호를 TTL신호로 변환하여 안정화시키는 데이터안정화회로(341)와, 이 데이터안정화회로(341)에서의 TTL신호를 RS-232신호로 변환하여 외부 컴퓨터로 전달하는 데이터변환회로(342)를 포함하여 구성한다.The data converter 340 converts and stabilizes an analog signal amplified by the amplification circuit 320 to a TTL signal, and stabilizes the TTL signal in the data stabilization circuit 341 by an RS-232 signal. And a data conversion circuit 342 for converting the data into an external computer.

상기 광전송채널모듈(120)은 광발신처리모듈(110)에서 발생된 레이저 광신호를 광수신처리모듈(130)으로 전송하기 위한 다수의 광파이버와, 상기 광파이버에 접속되어 상기 레이저 광신호의 세기를 투과, 반사 및 흡수의 비율에 따라 각각 50:50과 70:30으로 분할 및 합성하기 위한 다수의 커플러와, 상기 커플러와 인접한 영역에 고정되며, 광파이버를 기계식으로 절단하여 접속하기 위한 플레이트를 포함하여 구성한다.The optical transmission channel module 120 is connected to the optical fiber and a plurality of optical fibers for transmitting the laser optical signal generated by the optical transmission processing module 110 to the optical reception processing module 130, the intensity of the laser optical signal A plurality of couplers for dividing and synthesizing at 50:50 and 70:30, respectively, according to the ratio of transmission, reflection and absorption, and fixed to an area adjacent to the coupler, and including plates for mechanically cutting and connecting optical fibers. Configure.

상기 표시장치부(150)는 A/D변환기(330)의 디지털신호를 입력받은 마이크로 컴퓨터(140)가 분석한 광신호의 세기를 표시하기 위한 보조 디스플레이와, 상기 마이크로 컴퓨터(140)의 제어에 의해 상기 보조 디스플레이를 구동하기 위한 드라이버와, 광신호의 전송손실, 광커넥터의 접속손실, 송수신 데이터의 세기, 반사손실, 신호 왜곡 등의 결과를 표시하기 위한 메인 디스플레이를 포함하여 구성한다.The display unit 150 is an auxiliary display for displaying the intensity of the optical signal analyzed by the microcomputer 140 receiving the digital signal of the A / D converter 330, and the control of the microcomputer 140 And a main display for displaying a result of transmission loss of the optical signal, connection loss of the optical connector, intensity of the transmission / reception data, reflection loss, signal distortion, and the like.

이와 같이 구성한 본 고안의 실시 예에 따른 동작을 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4 the operation according to an embodiment of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 학습자가 광통신 실습을 위해서 실습주제를 정하고, 그 주제에 따라 본 고안의 실시 예에 따른 장치에 마련된 실습자재를 이용하여 광통신 실습을 어떻게 수행할 것인지를 결정한다.First, the learner sets a training topic for the optical communication practice, and determines how to perform the optical communication practice using the training materials provided in the apparatus according to the embodiment of the present invention according to the subject.

광발신처리모듈(110)에 구비된 다수의 레이저다이오드(231)(232)를 동시에 광전송채널모듈(120)에 구비된 다수의 광파이버에 연결하고 외부 광파이버를 실험하거나 또는 커플러와 기계식 접속자인 플레이트 및 데이타전송과 전송손실과 접속손실 등에 따라 하고자 하는 실험형태를 준비하고, 이를 위해 광파이버와 연결 컨넥터 등을 송신과 수신의 루프를 형성한다.A plurality of laser diodes 231 and 232 provided in the optical transmission module 110 are simultaneously connected to a plurality of optical fibers provided in the optical transmission channel module 120, and an external optical fiber is tested or a plate which is a coupler and a mechanical connector; Prepare the experiment type to be made according to data transmission, transmission loss and connection loss, and for this purpose, form a loop of transmitting and receiving optical fiber and connecting connector.

이때, 광발신처리모듈(110)에서 광수신처리모듈(130)로 레이저 광신호를 전송하기 위하여 마이크로 컴퓨터(140)는 레이저다이오드(231)(232) 중 학습자가 선택한 레이저다이오드를 감지하고 해당 다이오드를 구동하도록 상기 광발신처리모듈(110)를 제어한다.At this time, in order to transmit the laser light signal from the light emitting processing module 110 to the light receiving processing module 130, the microcomputer 140 senses the laser diode selected by the learner among the laser diodes 231 and 232, and the corresponding diode. Control the light emitting processing module 110 to drive.

즉, 마이크로 컴퓨터(140)는 1310nm파장의 광을 발생하는 레이저다이오드로 선택된 것인지, 1550nm파장의 광을 발생하는 레이저다이오드로 선택된 것인지를 판단하고, 이에 해당하는 레이저다이오드를 구동한다.That is, the microcomputer 140 determines whether it is selected as a laser diode generating light of 1310 nm wavelength or a laser diode generating light of 1550 nm wavelength, and drives the corresponding laser diode.

이때, 학습자가 원하는 펄스의 광신호를 발생시킬 수 있는데, 주파수회로(290)에서 발생되는 컨티뉴웨이브(CW), 270Hz, 1KHz 또는 2KHz 중 하나이며, 상기 학습자는 바이어스조절스위치(223)를 이용하여 상기 선택된 레이저다이오드의 광신호 세기를 조절할 수 있다.At this time, the learner may generate an optical signal of a desired pulse, which is one of a continuous wave (CW), 270Hz, 1KHz, or 2KHz generated by the frequency circuit 290, and the learner uses the bias control switch 223. The optical signal intensity of the selected laser diode may be adjusted.

이에 따라, 광발신처리모듈(110)에서 특정 패턴, 특정 세기의 레이저 광신호가 발신되면 광전송채널모듈(120)에 구비된 광파이버와 커플러 및 커넥터를 통과하면서 통신 패턴을 형성하고, 이에 의해 광수신처리모듈(130)의 수광다이오드(310)는 상기 광신호를 받아 전기적인 신호를 출력한다. 이때, 통신패턴에 따라 커플러와 커넥터의 특성에 따른 전송 및 접속 손실 등이 발생하며 이에 대한 학습을 수행하도록 유도한다.Accordingly, when the laser beam signal of a specific pattern and a specific intensity is transmitted from the light transmission processing module 110, a communication pattern is formed while passing through an optical fiber, a coupler, and a connector provided in the optical transmission channel module 120, thereby receiving a light. The photodiode 310 of the module 130 receives the optical signal and outputs an electrical signal. At this time, transmission and connection loss occur depending on the characteristics of the coupler and the connector according to the communication pattern, and induces learning to be performed.

상기 수광다이오드(310)에서 출력되는 전기적 신호는 증폭회로(320)에서 학습자가 설정한 증폭이득에 해당하는 범위로 증폭된다.The electrical signal output from the light receiving diode 310 is amplified in a range corresponding to the amplification gain set by the learner in the amplifier circuit 320.

이에 따라, 마이크로 컴퓨터(140)는 상기 증폭회로(320)에 연결된 A/D변환기(330)의 디지털 신호를 받아 발신,수신의 광세기와 바이어스의 증폭범위 및 접속과 전송손실 등을 표시장치부(150)에 표시한다. 필요한 경우 상기 증폭회로(320)에서의 증폭신호를 외부의 측정장비인 오실로스코프에 전달하여 파형을 측정할 수도 있다.Accordingly, the microcomputer 140 receives the digital signal of the A / D converter 330 connected to the amplifying circuit 320 and displays the amplification range of the transmission and reception, the amplification range of the bias and the connection and transmission loss. (150). If necessary, the waveform may be measured by transferring the amplified signal from the amplification circuit 320 to an oscilloscope which is an external measuring device.

또한, 컴퓨터를 이용한 채팅 또는 파일 전송을 실습하려는 경우 광발신처리모듈(110)의 데이터변환회로(260)에 연결된 PC커넥터에 컴퓨터를 연결시키고 발신과 수신 데이터가 광파이버를 통하여 전송되는지를 파악할 수 있다. 이 경우의 신호 전송경로는 컴퓨터 - 데이터변환회로(260) - 다이오드구동부(220) - 레이저다이오드부(230) - 광전송채널모듈(120) - 수광다이오드(310) - 증폭회로(320) - 데이터변환부(340) - 컴퓨터를 순차적으로 경유하게 된다.In addition, if you want to practice computer chat or file transfer, you can connect the computer to the PC connector connected to the data conversion circuit 260 of the optical transmission module 110 and determine whether the transmission and reception data is transmitted through the optical fiber. . The signal transmission path in this case is a computer-a data conversion circuit 260-a diode driver 220-a laser diode unit 230-an optical transmission channel module 120-a light receiving diode 310-an amplifying circuit 320-a data conversion Section 340-will be via the computer sequentially.

그리고, 광통신을 이용한 음성통화를 실습하려는 경우 광발신처리모듈(110)의 스위치(210)를 이용하여 마이크로폰(270)을 선택함으로써 상기 컴퓨터를 이용한 실습의 경우와 마찬가지로 수광다이오드(310)에 레이저 광신호의 수신을 확인할 수 있으며, 상기 수광다이오드(310)에서의 전기적 신호를 음성증폭회로(350)에서 소정 레벨 증폭하여 스피커로 출력함에 의해 광통신을 이용한 통화 과정을 실습할 수 있게 된다.When the voice call is to be practiced using optical communication, the microphone 270 is selected by using the switch 210 of the optical transmission module 110, and the laser light is applied to the light receiving diode 310 as in the case of the practice using the computer. The reception of the signal can be confirmed, and the amplification of the electrical signal from the light receiving diode 310 by the voice amplifier circuit 350 is outputted to the speaker so that the call process using optical communication can be practiced.

상기에서 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 실험실습장비의 회로가 간단하게 구성되기 때문에 제조단가 절감과 제조공정 단축이 가능하여 경제성과 생산성이 향상되는 효과를 달성할 수 있다.As described in detail above, the present invention can achieve the effect of reducing the manufacturing cost and shortening the manufacturing process because the circuit of the laboratory training equipment is simply configured, thereby improving economic efficiency and productivity.

또한, 본 고안은 광통신에 대한 실험실습의 상태 및 결과를 학습자가 신속하고 명확하게 파악할 수 있도록 환경을 제공하기 때문에 학습의 성취도를 향상시킬 뿐만 아니라 다양한 광통신의 통신경로와 광도파 특성을 학습하는데, 효과적이다.In addition, the present invention not only improves the achievement of learning, but also learns communication paths and optical waveguide characteristics of various optical communication because it provides an environment for learners to quickly and clearly grasp the state and results of the laboratory training for optical communication. effective.

Claims (6)

비디오신호, 음성신호 또는 임의의 주파수 신호를 학습자가 조절한 바이어스 이득에 의해 증폭하여 특정세기(1310nm 또는 1550nm)의 레이저 광신호를 발생시키는 광발신처리모듈과,An optical emission processing module for amplifying a video signal, an audio signal, or an arbitrary frequency signal by a bias gain adjusted by a learner to generate a laser optical signal having a specific intensity (1310 nm or 1550 nm); 상기 광발신처리모듈에서 발생된 레이저 광신호를 수신하여 학습자가 조절한 바이어스 이득으로 증폭한 후 원래의 신호로 복원하는 광수신처리모듈과,An optical reception module for receiving the laser light signal generated by the optical emission processing module, amplifying with a bias gain adjusted by the learner, and restoring the original signal; 상기 광발신처리모듈에서 발생된 레이저 광신호를 광파이버를 통해 광수신처리모듈에 전달하며 학습자의 선택에 의해 상기 광신호를 소정 비율(50:50 또는 70:30)로 분할 또는 합성시키는 광전송채널모듈과,The optical transmission channel module transmits the laser optical signal generated by the optical transmission processing module to the optical reception processing module through the optical fiber and divides or synthesizes the optical signal by a predetermined ratio (50:50 or 70:30) by the learner's selection. and, 상기 광신호 송수신에 있어서 전송손실, 광커넥터 접속손실, 신호왜곡 등의 송수신 결과를 시각적으로 표시하는 표시장치부와,A display device unit for visually displaying transmission and reception results such as transmission loss, optical connector connection loss, signal distortion, etc. in the optical signal transmission and reception; 상기 광발신처리모듈과 광수신처리모듈의 동작을 제어하면서 광신호의 송수신 결과를 분석하여 상기 표시장치부에 표시시키는 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 광통신 트레이닝 장치.And a microcomputer for analyzing the results of the transmission and reception of the optical signal and displaying them on the display device while controlling the operations of the optical transmission module and the optical reception module. 제1항에 있어서, 상기 광발신처리모듈은The method of claim 1, wherein the light emitting processing module 컴퓨터(PC)의 RS-232신호를 TTL신호로 변환하기 위한 데이터변환회로와,A data conversion circuit for converting the RS-232 signal of the computer (PC) into a TTL signal; 임의의 주파수신호(컨티뉴웨이브(CW), 270Hz, 1KHz, 2KHz 중 어느 하나의 펄스)를 발생하는 주파수회로와,A frequency circuit for generating an arbitrary frequency signal (any pulse of CW, 270Hz, 1KHz, 2KHz), 상기 TTL신호 또는 임의의 주파수신호를 학습자가 선택한 임의의 파장(1310nm 또는 1550nm)의 레이저 광신호로 변환하는 다수의 레이저다이오드와,A plurality of laser diodes for converting the TTL signal or an arbitrary frequency signal into a laser optical signal of an arbitrary wavelength (1310 nm or 1550 nm) selected by a learner; 상기 다수의 레이저다이오드를 구동하면서 상기 다수의 레이저다이오드가 소정의 광세기로 발광되도록 바이어스 증폭시키는 궤환증폭회로와,A feedback amplifier circuit for driving the plurality of laser diodes and bias-amplifying the plurality of laser diodes so as to emit light at a predetermined light intensity; 학습자가 직접 상기궤환증폭회로의 바이어스를 조절하기 위한 바이어스조절스위치를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 광통신 트레이닝 장치.Learner comprises a bias control switch for directly adjusting the bias of the feedback amplifier circuit configured to the optical communication training device. 제1항에 있어서, 상기 광수신처리모듈은The method of claim 1, wherein the light receiving processing module 광발신처리모듈에서 발생된 레이저 광신호를 광전송채널부를 통해 수광하여 전기적신호로 변환하는 수광다이오드와,A light receiving diode for receiving the laser light signal generated by the light emitting processing module through an optical transmission channel unit and converting the light into a electrical signal; 상기 수광다이오드에서의 전기적 신호를 소정의 이득으로 증폭하는 증폭회로와,An amplifying circuit for amplifying the electrical signal in the light receiving diode with a predetermined gain; 학습자가 상기 증폭회로의 이득을 원하는 만큼 조절하기 위한 바이어스조절스위치와,A bias control switch for adjusting a gain of the amplification circuit by a learner as desired; 상기 증폭회로에서 증폭된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로 컴퓨터로 전달하는 A/D변환기와,An A / D converter converting the analog signal amplified by the amplification circuit into a digital signal and transmitting the digital signal to a microcomputer; 상기 증폭회로에서의 아날로그신호를 TTL신호로 변환한 후 RS-232신호로 변환하여 외부 컴퓨터로 전달하는 데이터변환부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 광통신 트레이닝 장치.And converting an analog signal from the amplification circuit into a TTL signal and converting the analog signal into an RS-232 signal and transmitting the converted signal to an external computer. 제3항에 있어서, 수광다이오드는 InGaAs 포토다이오드로 구성함을 특징으로 하는 광통신 트레이닝 장치.4. The optical communication training device according to claim 3, wherein the photodiode is formed of an InGaAs photodiode. 제1항에 있어서, 상기 광전송채널모듈은The method of claim 1, wherein the optical transmission channel module 광발신처리모듈에 구비된 레이저다이오드와 광수신처리모듈에 구비된 레이저다이오드 사이에서 광신호를 전송하기 위한 다수의 광파이버와,A plurality of optical fibers for transmitting an optical signal between a laser diode provided in the optical transmission processing module and a laser diode provided in the optical reception processing module; 상기 광파이버에 접속되어 상기 레이저다이오드에서 상기 수광다이오드에 전달되는 광신호의 세기를 투과, 반사 및 흡수의 비율에 따라 각각 50:50과 70:30으로 분할 및 합성하기 위한 다수의 커플러를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 광통신 트레이닝 장치.And a plurality of couplers for dividing and synthesizing the intensity of the optical signal connected to the optical fiber from the laser diode to the light receiving diode into 50:50 and 70:30 according to the ratio of transmission, reflection and absorption, respectively. Optical communication training device characterized in that. 제5항에 있어서, 상기 커플러와 인접한 영역에 고정되며, 광파이버를 기계식으로 절단하여 접속하기 위한 플레이트를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 광통신 트레이닝 장치.The optical communication training device of claim 5, further comprising a plate fixed to an area adjacent to the coupler and configured to mechanically cut and connect the optical fiber.
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