KR20050058501A - 큰 수치의 개구를 구비한 광섬유용 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입력 섬유(6)의 접속을 위한 하나 이상의 입력 채널(2), 출력 섬유(7a-d)의 접속을 위한 다수의 출력 채널(3a-d) 및 상기 입력 채널(2)에서의 입사 광빔을 파장에 따라 상기 출력 채널(3a-d)로 분할하기 위한 빔 분할기 유닛(1)을 포함하는 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에 관한 것이다. 입력 렌즈 시스템(4)은 입력 섬유(6)로부터 나오는 빔으로부터 평행한 빔 번들을 발생시키기 위해 입력 채널(2)에 배치되고, 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 빔 분할기 유닛(1)으로부터 나온 평행한 빔 번들을 출력 섬유(7a-d)에 포커싱하기 위해 출력 채널(3a-d)에 배치된다. 입력 렌즈 시스템(4) 및/또는 하나 이상의 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 하나 이상의 포지티브 렌즈(8) 및 색 지움 렌즈(9)로 이루어진 렌즈 조합체를 포함하여, 들어오는 빔의 수차를 보정하도록 형성된다. 상기 광 멀티플렉서/디멀티플렉서에 의해 큰 수치의 개구를 가진 광 섬유는 낮은 감쇠 및 높은 채널 누화 감쇠를 갖는다.

Description

큰 수치의 개구를 구비한 광섬유용 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서{OPTICAL MULTIPLEXER AND DEMULTIPLEXER FOR OPTICAL FIBERS WITH A LARGE NUMERICAL APERTURE}
본 발명은 입력 섬유의 접속을 위한 하나 이상의 입력 채널, 출력 섬유의 접속을 위한 다수의 출력 채널 및 상기 입력 채널에서의 입사 광빔을 파장에 따라 상기 출력 채널로 분할하기 위한 빔 분할기 유닛을 포함하고, 입력 렌즈 시스템은 입력 섬유로부터 나오는 빔으로부터 평행한 빔 번들을 발생시키기 위해 입력 채널에 배치되고, 출력 렌즈 시스템은 상기 빔 분할기 유닛으로부터 나온 평행한 빔 번들을 출력 섬유에 포커싱하기 위해 출력 채널에 배치되는, 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에 관한 것이다.
광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 광학 데이터 전송 기술에 사용된다. 소위, 파장 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서에서는 상이한 파장을 가진 개별 채널이 동일한 전송 구간, 즉 동일한 광 섬유를 통해 전송된다. 상이한 채널들이 멀티플렉서를 통해 공통 섬유 내로 결합되고, 디멀티플렉서는 전송 구간의 끝에서 개별 채널들을 다시 분리한다. 광 섬유로는 지금까지 일반적으로 소위 싱글모드 섬유(SMF) 또는 멀티모드 섬유(MMF)가 사용되었고, 상기 섬유들은 0.13 또는 0.22의 비교적 작은 수치의 개구를 갖는다.
광학 LAN, 광학 공간 전송, 하우스 통신, 자동화 기술, 교통 기술 또는 의학 기술에 광학 전송 기술을 사용하는 경우, 저렴한 해결책이 필요하다. 싱글 모드 및 멀티 모드 섬유는 비교적 작은 수치의 개구 및 작은 직경으로 인해 양호한 빔 품질을 제공하지만, 제조 및 사용 비용이 비교적 높다. 조명 및 센서 기술 분야에서 이미 사용되고 있는 폴리머 섬유(POF) 및 하드 클래드 실리카(hard clad silica: HCS)가 더 저렴하다. 그러나, 상기 광섬유는 비교적 큰 수치의 개구와 큰 코어 직경을 가지므로, 빔 품질이 싱글 모드 및 멀티 모드 섬유의 사용시 보다 훨씬 더 낮다.
파장 멀티플렉싱을 위한 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 일반적으로 싱글 모드 및 멀티 모드 섬유용으로 개발되었다. 이러한 멀티플렉서/디멀티플렉서의 예는 도 1에 도시되어 있다. 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서는 입력 섬유(6)에 대한 입력 채널(2), 다수의 출력 섬유(7a-e)에 대한 다수의 출력 채널(3a-e) 및 필터 블록으로서 설계되고 상기 입력 채널(2)에서의 입사 광빔을 파장에 따라 출력 채널(3a-e)로 분할하기 위한 빔 분할기 유닛(1)을 포함한다. 입력 채널(2)에는 콜리메이팅 렌즈 형태의 입력 렌즈 시스템(4)이 입력 섬유(6)로부터 나온 빔으로부터 평행한 빔 번들을 발생시키기 위해 배치된다. 동일한 방식으로 출력 채널에는 빔 분할기 유닛(1)으로부터 나온 평행한 빔 번들을 출력 섬유(7a-e)에 포커싱하기 위한 출력 렌즈 시스템(5a-e)이 배치된다.
입력 섬유(6)는 도시된 디멀티플렉서에서 파장에 따라 다시 개별 출력 섬유로 분할되는 상이한 채널들의 광학 전송 구간으로서 역할을 한다. 도면에 도시된 입력 렌즈 시스템(4)의 렌즈는 평행한 빔 번들을 필터 블록인 빔 분할기 유닛(1)에 연결하기 위해 입력 섬유(6)로부터 나온 빛을 콜리메이트(collimate)한다. 필터 블록 내에서 빛은 파장 선택적으로 상이한 채널로 분할된다. 출력 채널 마다 다른 파장 범위가 분리된다. 출력 채널에 배치된 포커싱 렌즈를 통해 각각 분리된 빛이 출력 섬유 내로 결합된다. 이러한 장치의 전체적인 확대 배율은 1이다. 즉, 입력 섬유로부터 출력 섬유로의 1:1 이미지화가 이루어진다. 이러한 멀티플렉서/디멀티플렉서의 예는 DE 198 21 245 C1, EP 1 170 607 A1, US 6,201,908 B1 또는 US 6,292,298 B1에 공지되어 있다. 마지막 3개의 간행물은 파장에 따른 빔 분할을 수행하는 빔 분할기 유닛(1)의 여러 가지 실시예를 제시한다. 이러한 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서의 입력 또는 출력 렌즈 시스템에는 일반적으로 플라스틱 또는 유리로 된 종래의 또는 비구면 렌즈가 사용된다. US 6,201,908 B1호는 다수의 필터를 구비한 조립식 광학 블록 및 플라스틱으로 주조된 결합 모듈로 구성된 빔 분할기 유닛을 제시하는데, 출력 렌즈 시스템으로서 비구면 렌즈 어레이와 입력 렌즈 시스템으로서 콜리메이팅 렌즈가 상기 결합 모듈 내에 통합된다. 그러나, 그러한 필터 블록은 그 제조의 목적이 되었던 목적을 위해서만 사용될 수 있다. 다른 파장을 가진 광원 및 채널들의 다른 분할은 사용될 수 없는데, 그 이유는 필터의 교체가 불가능하기 때문이다. 도시된 다른 해결책에서도 빔 분할 광학 시스템의 필터 교체가 복잡하거나 불가능하다. 필터 소자로는 일반적으로 파장에 따른 빔 분할을 하는 광학 필터 또는 2색 거울이 사용된다. 기본적으로 본 발명에서와 같이, 빔 방향이 반전되면, 즉 출력 채널이 입력 채널로 그리고 입력 채널이 출력 채널로 사용되면, 디멀티플렉서가 멀티플렉서로도 사용될 수 있다.
DE 100 39 825 A1호는 레이저 빔의 멀티플렉싱 장치를 개시하는데, 여기서는 입력 렌즈 시스템과 출력 렌즈 시스템 사이에 빛을 동시에 다수의 출력 섬유로 분할하기 위한 다수의 부분 투과 거울이 배치되어 있다. 입력 및 출력 렌즈 시스템은, 소자들의 낮은 열 부하와 동시에 고출력 레이저 빔의 최대한 손실이 적은 결합을 위해, 동일한 재료 특성 또는 매우 유사한 굴절률을 가진 렌즈들로 구성된다. 상기 장치에서 레이저 빔은 바람직하게는 최대 0.22의 개구 수치에 상응하는 80 내지 220 mrad의 개구 범위를 갖는다.
그러나, 상기 간행물들은 싱글 모드 또는 멀티 모드 섬유용 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서만을 개시한다. 이러한 섬유에서는 작은 개구 수치로 인해 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서 내의 25 내지 30 dB의 양호한 채널 누화 감쇠와 더불어 1 내지 3 dB의 작은 감쇠가 이루어질 수 있다. 도 2는 도 1의 영역 A에서, 즉 출력 채널 빔이 출력 섬유로 연결될 때 나타나는 바와 같은, 광학 디자인 프로그램에 의해 계산된 빔 경로를 나타낸다. 여기서, 실선은 빔 직경의 크기를 나타내고, 파선은 섬유 코어의 직경을 나타낸다. 상기 도면에 명확히 나타나는 바와 같이, 공지의 시스템에서는 출력 섬유로의 양호한 연결이 이루어질 수 있는데, 그 이유는 싱글 모드 및 멀티 모드 섬유에서 이미지 품질이 그것의 작은 수치의 개구로 인해 매우 양호하기 때문이다. 그러나, 저렴한 POF 또는 HCS 섬유가 사용된다면, 이 경우에는 도 3에 도시된 바와 같은 빔 경로가 나타난다. 이 도면은 0.4의 수치의 개구 및 출력 렌즈 시스템에 비구면 렌즈를 가진 HCS 섬유에 대해 계산되었다. 도 2는 0.22 의 수치의 개구 및 마찬가지로 출력 렌즈 시스템에 비구면 렌즈를 가진 멀티 모드 섬유에 기초한 것이다.
도 3에 잘 나타나는 바와 같이, HCS 섬유에서는 나쁜 이미지 품질로 인해, 섬유 코어의 직경 보다 큰 빔 직경이 주어진다. 이러한 나쁜 이미지 품질의 결과는 에너지 손실 또는 감쇠로서 나타나게 된다. 큰 수치의 개구를 가진 POF 섬유가 사용되면, 이미지 품질이 더 낮아진다. 출력 섬유의 단부면(12)에 대한 빔 직경의 이미지(11)를 도시한 도 5에 나타나는 바와 같이, 빛의 비교적 많은 부분이 섬유를 통과하므로, POF 또는 HCS 섬유와 관련한 이러한 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서에 의해 불량한, 즉 낮은 감쇠값이 얻어질 수 있다.
이러한 종래 기술을 기초로, 본 발명의 목적은 비교적 큰 수치의 개구 및 비교적 큰 코어 직경을 가진 광 섬유의 사용시 작은 감쇠를 갖는 광학 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 광학 디멀티플렉서에 대한 예를 도시한 도면.
도 2는 멀티 모드 섬유의 사용시 종래 기술에 따른 디멀티플렉서의 이미지 품질에 대한 예를 도시한 도면.
도 3은 HCS 섬유의 사용시 종래 기술에 따른 광 멀티플렉서의 이미지 품질에 대한 예를 도시한 도면.
도 4는 POF 섬유의 사용시 본 발명에 따른 디멀티플렉서의 이미지 품질의 예를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 따른 구성에서 출력 섬유에 대한 빔 직경의 이미지에 대한 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서의 실시예를 도시한 도면.
상기 목적은 청구항 1에 따른 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에 의해 달성된다. 멀티플렉서/디멀티플렉서의 바람직한 실시예는 종속 청구항 또는 하기의 설명 및 실시예에 제시된다.
본 발명에 따른 광 멀티플렉서/디멀티플렉서는 공지된 방식으로 입력 섬유의 접속을 위한 하나 이상의 입력 채널, 출력 섬유의 접속을 위한 다수의 출력 채널 및, 상기 입력 채널에서의 입사 광빔을 파장에 따라 출력 채널로 분할하기 위한 빔 분할기 유닛을 포함한다. 입력 채널에는 입력 섬유로부터 나온 빔으로부터 평행한 빔 번들을 발생시키기 위한 입력 렌즈 시스템이 배치되고, 출력 채널에는 빔 분할기 유닛으로부터 나온 평행한 빔 번들을 출력 섬유에 포커싱하기 위한 출력 렌즈 시스템이 배치된다. 상기 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에서 입력 렌즈 시스템 및/또는 하나 이상의 출력 렌즈 시스템은 빔의 수차, 특히 색 수차를 보정하기 위해 하나 이상의 포지티브 렌즈 및 색 지움 렌즈로 구성된 렌즈 조합체로 형성된다.
비교적 큰 수치의 개구를 가진 광 섬유를 포지티브 렌즈, 즉 콜렉팅 렌즈와 색 지움 렌즈로 구성된 렌즈 조합체를 가진 상응하는 채널에 접속함으로써, 종래 기술에 따른 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서에 의해 얻어질 수 있는 것도 보다 훨씬 더 나은 품질이 얻어질 수 있다. 색지움 렌즈를 가진 상기 렌즈 조합체에 의해, 멀티 플렉서/디멀티플렉서의 이미지에서 수차가 보정된다. 상기 보정에 의해 이미지 품질이 높아지므로, 에너지 손실이나 결합 또는 분리시 감쇠가 줄어든다. 종래 기술에 따른 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에 사용되는 바와 같은 단일 렌즈에 의해서는 색 수차의 보정이 불가능하다. 따라서, 종래 기술에 따른 장치의 스펙트럼 대역 폭은 통상적으로 약 100 nm이다. 이에 반해, 본 발명에 따른 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에서는 색 수차 보정으로 인해 약 400 nm 범위의 스펙트럼 대역폭이 얻어질 수 있다. 따라서, 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 상기 스펙트럼 범위에서 동일한 렌즈구성으로 상이한 광원에 대해 구성될 수 있으며, 빔 분할기 유닛 내의 필터 소자만이 교체되면 된다. 큰 스펙트럼 범위가 특히 바람직한데, 그 이유는 그로 인해 많은 채널들이 예컨대 20 - 100 nm의 큰 채널 간격으로도 구현될 수 있기 때문이다. 이러한 기술은 키워드 Coarse WDM(CWDM)으로 공지되어 있다. 적합한 구성시, 본 발명에 따른 멀티플렉서/디멀티플렉서는 애드/드롭(Add/Drop) 멀티플렉서로도 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 멀티플렉서/디멀티플렉서의 특별한 장점은 예컨대 POF 또는 HCS 섬유와 같은 높은 수치의 개구를 가진 섬유의 사용시 단지 2-5 dB의 낮은 감쇠에 있다. 물론, 상기 광학 디자인은 예컨대 멀티 모드 섬유와 같은 작은 수치의 개구를 가진 광섬유에도 적합하다. 이 섬유에서 디멀티플렉서 또는 멀티플렉서가 유사하게 낮은 손실을 갖는다. 그러나, 특별한 장점은 비교적 저렴하게 제조 가능한 상기 HCS 섬유 또는 POF의 사용에 있다. 본 발명에서 사용되는 바와 같은 콜리메이팅 대물렌즈, 즉 포지티브 렌즈와 색 지움 렌즈로 구성된 렌즈 조합체는 0.4의 수치의 개구 및 200 ㎛의 코어 직경을 가진 HCS 섬유 또는 0.5의 수치의 개구 및 1000 ㎛의 코어 직경을 가진 POF를 매우 놓은 품질로 이미지화함으로써, 예컨대 3개의 2색 거울 및 2개의 대물렌즈로 구성된 빔 분할기 유닛에 의해 생긴 하나의 채널에 대한 전체 손실이 3 dB 보다 낮다.
기본적으로 모든 입력 렌즈 시스템 및 출력 렌즈 시스템은 하나 이상의 포지티브 렌즈 및 색 지움 렌즈로 구성된 그러한 대물렌즈로 구현될 수 있다. 그러나, 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서를 POF 또는 HCS 섬유와 같은 큰 수치의 개구를 가진 멀티 모드 입력 섬유 및 출력 섬유로 작동시키는 것도 가능하다. 이 경우에는, 입력 렌즈 시스템이 간단한 콜리메이팅 렌즈로 형성될 수 있다. 물론, 각각의 렌즈 시스템의 초점 거리 및 개구 수치는 그것에 결합되는 섬유에 매칭되어야 한다.
본 방법의 바람직한 실시예에서, 빔 분할기 유닛은 다수의 2색 거울로 구성된 장치로 형성된다. 상기 거울들은 적합한 홀더에 삽입된다. 거울 홀더는 바람직하게는 거울이 항상 쉽게 교체될 수 있도록 형성된다. 적합한 거울 홀더는 구매 가능하며 당업자에게 공지되어 있다. 여기서, 각각의 2색 거울은 고유의 홀더를 가지며 필요한 경우 간단히 교체될 수 있다. 이로 인해, 제조시 상이한 거울이 장착되는 디멀티플렉서 또는 멀티플렉서의 많은 변형예에도 동일한 하우징이 사용될 수 있다. 광학 채널의 스펙트럼 위치 및 폭을 결정하는 2색 거울이 간단히 그리고 매우 적은 비용으로 교체될 수 있기 때문에, 다른 광원으로의 전환이 매우 간단하다.
빔 분할기 유닛으로는 예컨대 도입부에서 설명된 간행물 US 6,201,908 또는 EP 1 170 607 A1에 개시된 바와 같은 필터 블록이 사용될 수도 있다. 특히, 많은 수의 채널들이 있는 경우에는 예컨대 굴절 격자와 같은 다른 광학 소자가 사용될 수도 있다.
본 발명에 의해, 낮은 감쇠 및 높은 채널 누화 감쇠로 저렴한 POF 또는 HCS 섬유로 작동되는 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서가 제공된다. 이것은 예컨대 하우스 멀티미디어 회로망, 메트로 회로망, 차량 및 임의의 센서 용도에서 광학 데이터 전송 기술의 저렴한 사용을 가능하게 한다. 100 ㎛ 내지 1000 ㎛의 이러한 섬유의 직경의 큰 기계적 허용오차는 그것의 저렴하고 간단한 제조를 가능하게 한다.
상이한 초점 거리를 가진 대물렌즈의 적합한 선택에 의해, 디멀티플렉서 또는 멀티플렉서는 동시에 상이한 직경 및 상이한 수치의 개구를 가진 다수의 섬유에 사용될 수 있다. 예컨대 입력에서 HCS 섬유가 연결될 수 있는 한편, 출력의 일부는 POF에 대해 그리고 다른 부분은 하나 또는 다수의 HCS 섬유에 대해 형성된다. 상기 2개의 섬유 타입의 상이한 코어 직경에 의해, 대물렌즈의 초점 거리의 적합한 선택에 의해 얻어질 수 있는 상이한 이미지 배율이 필요하다. 따라서, 최상의 결합 효율은 상이한 초점 거리를 가진 적합한 대물렌즈의 선택에 의한 개구 수치를 고려한 이미지 배율의 최적화에 의해 얻어질 수 있다.
입력 렌즈 시스템 및 출력 렌즈 시스템과 함께 빔 분할기 유닛은 바람직하게는 하나의 하우징에 배치된다. 입력 채널 및 출력 채널은 입력 섬유 및 출력 섬유에 대한 상응하는 접속부를 갖는다. 상기 접속부는 바람직하게는 SMA 커넥터로서 형성되고, 폴리머 섬유 및 HCS 섬유의 접속을 위해 설계된다.
도 6은 본 발명에 따른 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 실시예를 도시한다. 입력 섬유(6)의 단부는 디멀티플렉서의 입력 채널(2)에 연결되어 있다. 입력 채널(2)에는 포지티브 렌즈(8) 및 색 지움 렌즈(9)로 형성된 입력 렌즈 시스템(4)이 배치된다. 상기 입력 렌즈 시스템(4)에 의해, 입력 섬유(6)로부터 나온 발산 빔이 평행한, 즉 콜리메이트된 빔 번들로 변환된다. 상기 빔 번들은 필터 블록으로서 설계된 빔 분할기 유닛(1)내로 들어간다. 상기 빔 분할기 유닛(1)에는 3개의 2색 거울(10a, 10b, 10c)이 광축에 대해 45°의 각으로 배치된다. 각각의 거울은 상응하는 스펙트럼 범위의 빛을 반사시키고, 포함된 파장의 나머지는 낮은 감쇠로 거울을 통과한다. 반사된 빔 성분은 출력 채널(3b-3d)로 편향되고, 남은 빔 성분은 출력 채널(3a)로 편향된다. 각각의 출력 채널에는 대물렌즈 형태의 출력 렌즈 시스템(5a-5d)이 배치된다. 이 실시예에서 입력 또는 출력 렌즈 시스템으로 사용된 모든 대물렌즈는 포지티브 렌즈(8), 이 경우 평면 볼록 렌즈 및 색 지움 렌즈(9)로 이루어진다. 렌즈(8)는 포지티브 메니스커스일 수도 있다. 모든 렌즈는 광학 유리로 이루어지고 구면만을 갖는다. 대물렌즈의 광학 초점 거리는 섬유 타입에 따라 변하고 예컨대 1 mm의 직경을 가진 폴리머 섬유의 경우 약 15 mm이다. 출력 렌즈 시스템(5a-5d)의 대물 렌즈에 의해 각각의 출력 빔이 출력 섬유(7a-7d)에 포커싱된다.
입력 섬유(6)에 의해 2, 3, 4 또는 그 이상의 혼합된 파장의 빛이 도시된 디멀티플렉서에 결합된다. 빛은 상기 섬유에서 균일하게 혼합되고 예컨대 LED 또는 레이저 다이오드의 청, 녹, 오렌지 및 적 성분으로 이루어진다. 섬유(6)로부터 발산 빔 번들이 나오고, 상기 빔 번들은 입력 렌즈 시스템(4)에 의해 콜리메이트된다. 작은 발산 각은 콜리메이팅을 위해 매우 중요한데, 그 이유는 빔 분할기 유닛(1)의 2색 거울 또는 간섭 필터의 대역 폭 및 그에 따라 채널들 간의 누화가 상기 각에 의존하기 때문이다.
대물 렌즈인 2개의 렌즈(8, 9)로 이루어진 조합체는 400 nm의 스펙트럼 대역폭에 걸친 색 수차를 보정하기에 충분하다. 각각 2개의 대물렌즈, 즉 입력 렌즈 시스템(4)의 대물 렌즈 및 출력 렌즈 시스템(5a-d)의 대물 렌즈 중 하나가 이미지 형성 광학 시스템을 형성한다. 이 때, 이미지 배율은 각각 동일하거나 상이할 수 있다. 도시된 도 6에는 실시예로서, 동일한 대물 렌즈 및 각각 1의 이미지 배율을 가진 POF용 디멀티플렉서가 도시되어 있다.
대물렌즈는 1 mm의 POF의 섬유 직경 및 0.5의 수치의 개구에 대해 최적화되어 있다. 상기 섬유 타입은 현재 데이터 전송 기술에서 사용되는 가장 두꺼운 섬유이다. 광학 시스템은 양호하게 수차 보정되고 섬유를 매우 양호하게 이미지화한다.
도 4는 이미지 평면 근처에서 빔 경로에 대한 예를 도시한다. 이 도면에서는, 실선으로 표시된 빔 직경이 파선으로 도시된, 출력 섬유의 코어 직경에 매우 양호하게 상응하므로, 매우 작은 손실이 나타난다는 것을 잘 알 수 있다. 상기 도면은 명세서 도입부에서 설명한 도 2 및 도 3과 비교될 수 있다. 상기 시스템은 작은 수치의 개구 또는 작은 직경을 가진 섬유에는 당연히 더 적합하다.
도시된 시스템에서, 각각의 채널은 2개의 대물렌즈(4, 5a-d 에서) 및 하나의 2색 거울(10a-c)로 이루어진다. 새로운 광원을 사용하기 위해, 2색 거울은 쉽게 교체될 수 있어야 한다. 따라서, 각각의 거울은 고유의 홀더를 가지며, 상기 이미지에 나타나지 않은 특수한 장치에 의해 하우징에 장착된다. 상기 해결책은 부가의 조절 및 구성 변경 없이 광원 또는 파장 채널의 간단한 교체를 가능하게 한다.
도시된 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에 의해 큰 수치의 개구를 가진 섬유의 사용시 손실이 매우 작고 채널 누화 감소가 매우 크며, 모든 경우 종래 기술에서 사용되는 바와 같은 간단한 유리 또는 플라스틱 비구면을 가진 멀티플렉서/디멀티플렉서에서 보다 양호하다. 이미지는 대칭 대물렌즈 또는 비대칭 대물렌즈(이미지 배율 1이 아님)에 의해 이루어질 수 있다. 상이한 초점 거리를 가진 대물렌즈의 적합한 선택에 의해 디멀티플렉서는 동시에 상이한 직경 및 상이한 수치의 개구를 가진 다수의 섬유에 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 입력 섬유(6)의 접속을 위한 하나 이상의 입력 채널(2), 출력 섬유(7a-d)의 접속을 위한 다수의 출력 채널(3a-d) 및 상기 입력 채널(2)에서의 입사 광빔을 파장에 따라 상기 출력 채널(3a-d)로 분할하기 위한 빔 분할기 유닛(1)을 포함하고, 입력 렌즈 시스템(4)은 상기 입력 섬유(6)로부터 나오는 빔으로부터 평행한 빔 번들을 발생시키기 위해 상기 입력 채널(2)에 배치되고, 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 상기 빔 분할기 유닛(1)으로부터 나온 평행한 빔 번들을 상기 출력 섬유(7a-d)에 포커싱하기 위해 상기 출력 채널(3a-d)에 배치되는, 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서에 있어서,
    상기 입력 렌즈 시스템(4) 및/또는 하나 이상의 상기 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 들어오는 빔의 수차를 보정하기 위해 하나 이상의 포지티브 렌즈(8) 및 색 지움 렌즈(9)로 구성된 렌즈 조합체를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입력 렌즈 시스템(4) 및/또는 하나 이상의 상기 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 개구 수치 > 0.22 을 가진 입력 섬유 또는 출력 섬유에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 입력 렌즈 시스템(4) 및 상기 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 개구 수치 > 0.3 을 가진 입력 섬유 또는 출력 섬유에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 렌즈 시스템(4) 및 상기 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 1:1 이미지에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 렌즈 시스템(4) 및 하나 이상의 상기 출력 렌즈 시스템(5a-d)은 1:1 이 아닌 이미지에 대해 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빔 분할기 유닛(1)은 빔 분할을 위한 2색 거울(10a-c)로 이루어진 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 2색 거울(10a-c)은 상기 거울(10a-c)의 간단한 교체를 가능하게 하는 홀더에 삽입되는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포지티브 렌즈(8) 및 상기 색지움 렌즈(9)로 구성된 상기 렌즈 조합체는 약 400 nm의 스펙트럼 대역 폭에 대한 색 수차를 보정하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력 채널(3a-d)은 POF- 및/또는 HCS- 및/또는 멀티 모드 섬유에 대한 접속부를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 채널(2)은 멀티 모드-, POF- 또는 HCS-섬유에 대한 접속부를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 멀티플렉서/디멀티플렉서.
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